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Universidad de San Carlos de Guatemala
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Mecánica Industrial
DISEÑO DE LA LÍNEA DE PRODUCCIÓN COMERCIAL DE ACEITE ESENCIAL DE
CARDAMOMO (Elettaria cardamomum L. Matton), CON BASE EN ANÁLISIS DEL
RENDIMIENTO REALIZADO EN EL LABORATORIO DE INVESTIGACIÓN DE EXTRACTOS
VEGETALES (LIEXVE), CENTRO DE INVESTIGACIONES DE INGENIERÍA, USAC
Mariela Alejandra Pop Castro
Asesorado por la Inga. Norma Ileana Sarmiento Zeceña
Guatemala, abril de 2018
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DISEÑO DE LA LÍNEA DE PRODUCCIÓN COMERCIAL DE ACEITE ESENCIAL DE
CARDAMOMO (Elettaria cardamomum L. Matton), CON BASE EN ANÁLISIS DEL
RENDIMIENTO REALIZADO EN EL LABORATORIO DE INVESTIGACIÓN DE EXTRACTOS
VEGETALES (LIEXVE), CENTRO DE INVESTIGACIONES DE INGENIERÍA, USAC
TRABAJO DE GRADUACIÓN
PRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LA
FACULTAD DE INGENIERÍA
POR
MARIELA ALEJANDRA POP CASTRO
ASESORADO POR LA INGA. NORMA ILEANA SARMIENTO ZECEÑA
AL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DE
INGENIERA EN INDUSTRIAS AGROPECUARIAS Y FORESTALES
GUATEMALA, ABRIL DE 2018
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERÍA
NÓMINA DE JUNTA DIRECTIVA
DECANO Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco
VOCAL I Ing. Angel Roberto Sic García
VOCAL II Ing. Pablo Christian de León Rodríguez
VOCAL III Ing. José Milton de León Bran
VOCAL IV Br. Carlos Enrique Gómez Doris
VOCAL V Br. Oscar Humberto Galicia Nuñez
SECRETARIA Inga. Lesbia Magalí Herrera López
TRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADO
DECANO Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco
EXAMINADORA Inga. Norma Ileana Sarmiento Zeceña
EXAMINADORA Inga. Carmen Juan Andrés
EXAMINADOR Dr. Ariel Abderramán Ortiz López
SECRETARIA Inga. Lesbia Magalí Herrera López
ACTO QUE DEDICO A:
Dios
Iglesia de Dios
Mis padres
Mis hermanos
Mi familia
Al creador de todas las cosas, su inspiración me
dio vida y guardó siempre mi salida y entrada.
Gracias por esta meta que hoy alcanzo.
Por ser columna y apoyo de la verdad que me
ha visto crecer en sabiduría y en edad.
Edyn Pop y Blanca Castro. Por tener siempre
su apoyo, consejos y amor incondicional.
Gracias a sus esfuerzos, conseguimos este
triunfo.
Bianca y Luis Pop Castro, por su cariño y por
demostrarme que con dedicación se pueden
lograr las metas.
Mis abuelos, tías, tíos y primos, por contar
siempre con su apoyo y cariño.
AGRADECIMIENTOS A:
Universidad de San
Carlos de Guatemala
Facultad de Ingeniería y
Agronomía
Ing. Mario Mérida e Inga.
Telma Cano
Inga. Norma Ileana
Sarmiento Zeceña
Mi casa de estudios, lugar donde se forjaron
mis conocimientos.
Por brindarme los maestros y las herramientas
necesarias para lograr esta meta.
Por su apoyo, compromiso y asesoría en el
proceso de este estudio.
Por su apoyo constante en la asesoría de
este trabajo de graduación.
I
ÍNDICE GENERAL
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES ............................................................................ V
LISTA DE SÍMBOLOS ....................................................................................... XI
GLOSARIO ...................................................................................................... XIII
RESUMEN ........................................................................................................ XV
OBJETIVOS .................................................................................................... XVII
INTRODUCCIÓN ............................................................................................. XIX
1. GENERALIDADES DEL LABORATORIO DE EXTRACTOS
VEGETALES, LIEXVE ............................................................................. 1
1.1. Descripción del LIEXVE............................................................. 1
1.2. Visión ......................................................................................... 5
1.3. Misión ........................................................................................ 6
1.4. Estructura organizacional .......................................................... 7
2. FASE DE SERVICIO TÉCNICO PROFESIONAL. DISEÑO DE LA
LÍNEA DE PRODUCCIÓN COMERCIAL DE ACEITE ESENCIAL DE
CARDAMOMO (ELETTARIA CARDAMOMUM L. MATTON) ................ 11
2.1. Diagnóstico .............................................................................. 11
2.1.1. Análisis FODA ........................................................ 11
2.2. Situación actual del LIEXVE con relación al aceite esencial
de cardamomo ......................................................................... 18
2.3. Análisis de mercado ................................................................ 19
2.3.1. Producción del cardamomo (Elettaria
cardamomum L. Matton) ......................................... 19
II
2.3.2. Industrias con maquinaria necesaria para la
extracción de aceite esencial de cardamomo en
Guatemala ............................................................... 22
2.3.3. Oferta ...................................................................... 24
2.3.4. Demanda ................................................................. 27
2.3.5. Precio ...................................................................... 28
2.4. Diseño de la línea de producción de aceite esencial de
cardamomo .............................................................................. 29
2.4.1. Descripción del proceso .......................................... 30
2.4.2. Diseño de las instalaciones ..................................... 53
2.4.2.1. Localización óptima del proyecto ......... 53
2.4.2.2. Tipo de edificio ..................................... 55
2.4.2.3. Techo ................................................... 56
2.4.2.4. Pisos .................................................... 68
2.4.2.5. Paredes ................................................ 68
2.4.2.6. Ventanas .............................................. 72
2.4.3. Maquinaria y equipo ................................................ 76
2.4.4. Distribución en planta .............................................. 83
2.4.5. Personal .................................................................. 89
2.4.6. Buenas prácticas de manufactura ........................... 98
2.4.6.1. Edificio .................................................. 99
2.4.6.2. Equipo y utensilios ............................. 104
2.4.6.3. Personal ............................................. 107
2.4.6.4. Control de procesos y producción ...... 110
2.4.6.5. Almacenamiento ................................. 120
2.4.7. Seguridad y salud ocupacional .............................. 121
2.4.7.1. Señalización industrial ........................ 121
2.4.7.2. Evacuación de las instalaciones ......... 126
2.4.8. Análisis de costos para inicio de operaciones ....... 133
III
2.4.8.1. Inversión física ................................... 133
2.4.8.2. Producción ......................................... 133
2.4.8.2.1. Materia prima .............. 134
2.4.8.2.2. Empaque y embalaje .. 134
2.4.8.2.3. Mano de obra ............. 135
2.4.8.2.4. Agua potable .............. 135
2.4.8.2.5. Combustible................ 136
2.4.8.2.6. Equipo de protección
y limpieza ................... 136
2.4.8.2.7. Cristalería y equipo ..... 138
2.4.8.2.8. Energía eléctrica ......... 139
2.4.8.2.9. Costos totales de
producción .................. 140
2.4.9. Costos de administración ..................................... 140
2.4.10. Costos totales de operación ................................. 141
2.4.11. Determinación y análisis de indicadores
financieros ............................................................ 142
2.4.11.1. Costo unitario ..................................... 142
2.4.11.2. Precio de venta .................................. 143
2.4.11.3. Beneficio total .................................... 143
2.4.11.4. Rentabilidad ....................................... 144
2.4.11.5. Punto de equilibrio ............................. 144
2.4.11.6. Margen de contribución ..................... 145
2.4.11.7. Margen de seguridad ......................... 146
3. FASE DE INVESTIGACIÓN. PLAN DE BUENAS PRÁCTICAS
AMBIENTALES. ................................................................................... 147
IV
3.1. Situación actual del laboratorio de investigación de
extractos vegetales (LIEXVE) sobre acciones que producen
impacto ambiental negativo…. ............................................... 147
3.2. Plan de buenas prácticas ambientales ................................... 153
3.3. Costos del plan ...................................................................... 158
4. FASE DE DOCENCIA. PLAN DE CAPACITACIÓN .............................. 159
4.1. Diagnóstico de las necesidades de capacitación ................... 159
4.2. Plan de capacitación .............................................................. 161
4.3. Resultados de la capacitación ................................................ 168
4.4. Costos de la capacitación. ..................................................... 174
CONCLUSIONES ............................................................................................ 175
RECOMENDACIONES ................................................................................... 179
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................ 181
ANEXOS.......................................................................................................... 185
V
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
FIGURAS
1. Organigrama del Centro de Investigaciones de Ingeniería (CII). .......... 8
2. Organigrama LIEXVE ............................................................................. 9
3. Diagrama de causa y efecto del desarrollo de la línea de
producción ............................................................................................ 17
4. Exportaciones de cardamomo que realiza Guatemala por paises
destino. Año 2015 ................................................................................ 25
5. Exportaciones totales de Guatemala: Aceites Esenciales y
Resinoides, período 2012-2016 ........................................................... 26
6. Importaciones totales de Guatemala: Aceites Esenciales y
Resinoides, período 2012-2016 ........................................................... 28
7. Destilación por arrastre de vapor ......................................................... 31
8. Certificado de control de calidad de materia prima. ............................. 34
9. Envase propuesto ................................................................................ 36
10. Cajas de cartón .................................................................................... 37
11. Certificado de Control de Calidad de producto terminado. ................... 37
12. Neoclavenger ....................................................................................... 39
13. Fotografías del proceso de extracción con equipo de Neoclavenger. .. 41
14. Tipos de molinos .................................................................................. 42
15. Diagrama de operaciones del proceso de extracción de aceite
esencial ................................................................................................ 47
16. Diagrama de flujo del proceso de extracción de aceite esencial .......... 48
17. Cursograma analítico de extracción de aceite esencial de
cardamomo de tercera calidad y cascarilla .......................................... 50
VI
18. Diagrama de recorrido de proceso de extracción de aceite esencial
de cardamomo ...................................................................................... 51
19. Fotografías del proceso de extracción a escala planta piloto por
arrastre de vapor................................................................................... 52
20. Detalles del techo ................................................................................. 57
21. Diagrama del techo saliente. ................................................................ 58
22. Diagrama trigonométrico del techo. ...................................................... 58
23. Vista aérea del plano de techos ............................................................ 60
24. Plano de fuerza ..................................................................................... 62
25. Relaciones de cavidad zonal ................................................................ 64
26. Distribución de luminarias ..................................................................... 67
27. Planta de cimientos propuesto. ............................................................. 69
28. Zapatas de cimientos ............................................................................ 70
29. Columnas y solera de cimientos. .......................................................... 71
30. Corte típico de cimiento corrido ............................................................ 72
31. Vistas de la planta extractora de aceite esencial. ................................. 74
32. Matriz de Layout ................................................................................... 85
33. Plano distribución en planta. ................................................................. 87
34. Plano acotado de planta extractora de aceite esencial. ........................ 88
35. Organigrama propuesto ........................................................................ 90
36. Formato de reporte de trabajo ............................................................ 111
37. Formato de orden de producción ........................................................ 111
38. Formato de control de materia prima .................................................. 112
39. Formato de identificación de áreas ..................................................... 122
40. Distribución de extintores. ................................................................... 129
41. Formato de inspección de extintores .................................................. 130
42. Rutas de evacuación .......................................................................... 132
43. Facetas de un impacto ambiental. ...................................................... 148
44. Árbol de problema ............................................................................... 151
VII
45. Árbol de objetivos ............................................................................... 152
46. Diagrama causa y efecto .................................................................... 161
47. Cronograma de capacitaciones .......................................................... 168
48. Formato de asistencia ........................................................................ 171
49. Informe de capacitación ..................................................................... 172
50. Fotografías de las capacitaciones ...................................................... 173
TABLAS
I. Fotografías del equipo .............................................................................. 3
II. FODA del laboratorio ............................................................................... 14
III. Matriz FODA ............................................................................................ 15
IV. Composición química del aceite esencial de cardamomo de tercera
calidad ..................................................................................................... 18
V. Empresas dedicadas a la extracción de aceite esencial en
Guatemala. .............................................................................................. 23
VI. Valor (FOB), volumen y precio medio de exportación de cardamomo.
Miles de US dólares y miles de kilos. ...................................................... 24
VII. Exportaciones de Guatemala de aceites esenciales. .............................. 26
VIII. Empresas que extraen aceite esencial de cardamomo. .......................... 26
IX. Importaciones de Guatemala de aceites esenciales. Miles de US
dólares .................................................................................................... 28
X. Composición química del aceite esencial de cascarilla para un tiempo
de extracción de 240 minutos obtenida GC-MS. ..................................... 30
XI. Rendimiento porcentual del aceite esencial de cardamomo de tercera
calidad. .................................................................................................... 40
XII. Rendimiento porcentual del aceite esencial de cascarilla ....................... 40
XIII. Rendimiento porcentual de aceite esencial de cardamomo. Prueba
Molienda .................................................................................................. 42
VIII
XIV. Rendimiento porcentual del aceite esencial de cardamomo de tercera
calidad y cascarilla. .................................................................................. 43
XV. Control de calidad materia prima ............................................................. 43
XVI. Control de calidad producto terminado. ................................................... 44
XVII. Rendimiento porcentual del aceite esencial de cardamomo de
primera y segunda calidad. ...................................................................... 45
XVIII. Tabla de localización por el método cualitativo por puntos. ..................... 54
XIX. Porcentaje de reflectancia de la planta extractora. .................................. 63
XX. Coeficientes de utilización a interpolar ..................................................... 65
XXI. Maquinaria y equipo propuesto ................................................................ 77
XXII. Criterios a utilizar para método de Layout ................................................ 85
XXIII. Perfil del puesto de gerente general. ....................................................... 91
XXIV. Perfil del puesto de jefe de producción ................................................... 92
XXV. Perfil del puesto de encargado de control de calidad .............................. 93
XXVI. Perfil del puesto de encargado de ventas .............................................. 94
XXVII. Perfil del puesto de encargado de limpieza ............................................. 95
XXVIII. Perfil del puesto de encargado de bodega y producto terminado ............ 96
XXIX. Perfil del puesto de operario .................................................................... 97
XXX. POES, lavatrastos y lavamanos ............................................................. 101
XXXI. POES, pediluvio ..................................................................................... 102
XXXII. Paredes, pisos, techo, puertas y ventanas. ........................................... 103
XXXIII. POES. Equipo, cristalería y mesas ........................................................ 105
XXXIV. POES Lavado de manos........................................................................ 109
XXXV. Lista de Verificación ............................................................................... 113
XXXVI. Señalización en piso. ............................................................................. 123
XXXVII. Colores de identificación de tuberías ..................................................... 123
XXXVIII. Señales a instalar en la planta ............................................................... 124
XXXIX. Inversión física ....................................................................................... 133
XL. Costo materia prima ............................................................................... 134
IX
XLI. Empaque y embalaje ............................................................................. 134
XLII. Costo de mano de obra ......................................................................... 135
XLIII. Costo de agua potable .......................................................................... 136
XLIV. Costo de combustible ............................................................................ 136
XLV. Costo de equipo de protección y limpieza ............................................. 137
XLVI. Costo de cristalería y equipo ................................................................. 138
XLVII. Costo de la energía eléctrica ................................................................. 140
XLVIII. Resumen costos de producción ............................................................ 140
XLIX. Costos administrativos .......................................................................... 141
L. Costos totales de operación .................................................................. 141
LI. Costos anuales que provocan las actividades de impacto ambiental
negativo ................................................................................................. 152
LII. Problemas ambientales a solucionar ..................................................... 155
LIII. Plan de prácticas ambientales ............................................................... 156
LIV. Presupuesto de plan buenas prácticas ambientales. ............................ 158
LV. Costo del plan de capacitaciones. ......................................................... 174
X
XI
LISTA DE SÍMBOLOS
Símbolo Significado
cm Centímetro
€ Euros
g Gramos
hP Caballo de vapor
kg Kilogramo
km Kilometro
kw Kilovatio
lb Libra
m Metro
ml Mililitro
mm Milímetro
oz Onza
Psi Libras por pulgada cuadrada
Q Quetzal
$ Dólar
“ Pulgada
XII
XIII
GLOSARIO
Canales oleíferos Células con contenido oleoso.
CII Centro de Investigaciones de Ingeniería.
COGUANOR Comisión Guatemalteca de Normas.
CONCYT Secretaría del Consejo Nacional de Ciencia y
Tecnología.
Decantación Técnica que permite separar un sólido
mezclado heterogéneamente con un líquido en
el que es insoluble o bien dos líquidos inmiscibles.
Densidad aparente Relación entre el volumen y el peso seco, incluyendo
huecos y poros.
DIGI Dirección General de Investigación.
Fenológico Ciencia que estudia la relación entre los factores
climáticos y los ciclos de los seres vivos.
GC-MS Cromatografía de gases acoplado a
espectrofotometría de masas.
Hidrolato Agua resultante del proceso de destilación por vapor
del aceite esencial de una planta.
XIV
Líquidos Inmiscibles Son líquidos de naturaleza orgánica y que
tras un periodo de reposo del agua
residual, flotan en el agua o decantan.
Neoclanvenger Equipo de extracción de aceite esencial por
hidrodestilación.
RTCA Reglamento Técnico Centroamericano.
SINCYT Sistema Nacional de Ciencia y Tecnología.
Terpenos Hidrocarburos complejos de forma
general CnH2n-4, de la serie del isopreno.
Viscosidad Resistencia que tienen las moléculas que
conforman un líquido para separarse unas de
otras.
XV
RESUMEN
Guatemala es un país rico en recursos naturales y potencialidades
comerciales, uno de los productos más importantes del país por tener el
prestigio de ser el mayor exportador a nivel mundial y representar altas divisas,
es el cardamomo.
De un diagnóstico inicial se logró identificar que la necesidad tecnificada
era la evaluación del rendimiento extractivo del aceite esencial de cardamomo
de tercera calidad y de la cascarilla, proveniente de Alta Verapaz, para poder
realizar una propuesta de diseño de una empresa que se dedicara a realizar
este extracto y así ofrecer a organizaciones comunitarias, pequeñas y medianas
empresas agroindustriales guatemaltecas, una alternativa de industrialización
de los residuos del proceso de clasificación y selección de cardamomo.
A escala laboratorio se procesó el cardamomo para establecer el
rendimiento, el tipo de molienda más eficiente y el tiempo de extracción. El
tiempo óptimo para tener un mayor rendimiento es 240 minutos, dando 0,872 %
para el cardamomo de tercera calidad y cascarilla. 0,0442 %. A escala planta
piloto se realizó extracciones por medio del método de arrastre de vapor,
obteniendo un rendimiento de 3,84 % de aceite esencial de tercera calidad con
una densidad de 0,929 g/ml y pH de 4,47, en el caso de la cascarilla fue de
0,71 % de cascarilla con densidad de 0,914 y 0,279 de pH.
Con los datos anteriores se presenta una propuesta de diseño de una
línea de producción de aceite esencial de cardamomo con capacidad de
procesar 240 kg de materia prima, realizando 4 extracciones diarias. Se
muestra el diseño de las instalaciones que incluye el techo, instalación eléctrica,
pisos, paredes, ventanas cada uno con sus dimensiones, especificaciones y
XVI
planos para al final obtener el plano de la distribución de las áreas explicando
detalladamente la función de cada una.
De acuerdo a la parte experimental realizada se enlista el equipo, la
cristalería y la maquinaria para la puesta en marcha de la línea y se determina
el personal necesario para operarlas, presentando los perfiles de cada puesto
donde se indica su propósito, sus funciones y las características personales que
se desean. Para garantizar la calidad e inocuidad del producto se exponen las
buenas prácticas de manufactura, los programas de limpieza y desinfección, las
prácticas higiénicas del personal que deberán incluir en las actividades diarias
dentro de la planta, así como para resguardar la seguridad y salud ocupacional
del personal para ello se indican las señalizaciones industriales necesarias y los
procesos de evacuación de las instalaciones por distintas emergencias.
También se incluye un análisis de costos y de indicadores financieros, en
el que se determinó que el costo total de operación anual asciende a
Q2 740 125,90 que incluyen los costos de producción y de administración, el
costo unitario es Q228,34, el precio de venta de Q327, el punto de equilibrio
6,425 unidades, la ganancia es de Q1 183 874.1 con una rentabilidad de
43.20%, un margen de seguridad de 46,45 % y un margen de contribución de
Q2 547 952,24
Se incluye una propuesta de plan de buenas prácticas ambientales del
LIEXVE para minimizar los impactos negativos que provocan algunas de sus
actividades y los costos que estos representan. También se realizó un
diagnóstico de las necesidades de capacitación, se propone capacitaciones
necesarias a impartir, los resultados y los costos.
XVII
OBJETIVOS
General
Diseñar la línea de producción del aprovechamiento integral de
cardamomo de tercera calidad y cascarilla (Elettaria cardamomum L. Matton)
para producción de aceite esencial, con el fin de darle un valor agregado y
propiciar la creación de empresas productoras de extractos.
Específicos
1. Analizar el mercado de la extracción de aceite esencial obtenido del
cardamomo en cuanto a producción, oferta, demanda y precio.
2. Establecer el proceso de extracción de aceite esencial de cardamomo
de tercera calidad y cascarilla incluyendo equipo, maquinaria, materia
prima y descripción de puestos de trabajo.
3. Diseñar las instalaciones, rutas de evacuación y señalización industrial
para la producción de aceite esencial de cardamomo.
4. Establecer las buenas prácticas de manufactura y los programas de
limpieza y desinfección de la planta.
5. Establecer los costos de producción, administración y de ventas.
6. Diseñar un plan de prácticas ambientales en el LIEXVE aplicando
principios de producción más limpia.
XVIII
7. Diseñar un plan de capacitación al personal según las necesidades del
LIEXVE.
XIX
INTRODUCCIÓN
El LIEXVE, perteneciente al Centro de Investigaciones de Ingeniería
(CII), realiza proyectos de investigación científica por medio de la Dirección
General de Investigación (DIGI), USAC y con el Sistema Nacional de Ciencia y
Tecnología (SINCYT), el cual es ejecutado por la Secretaría del Consejo
Nacional de Ciencia y Tecnología (CONCYT).
En este trabajo de graduación desarrollado a través del EPS, se describe
en el capítulo 1 las generalidades del laboratorio de extractos vegetales LIEXVE
incluyendo la visión, misión y su estructura organizacional.
En el capítulo 2, el estudio sobre el aprovechamiento del cardamomo de
tercera calidad y la cascarilla, el cual se considera un desecho agrícola y es
comercializado muy poco, esto por medio de la extracción de aceite esencial.
Para ello se realizaron pruebas de rendimiento a escala laboratorio y planta
piloto en el LIEXVE y se propuso el diseño de la línea de producción indicando
la descripción del proceso, la maquinaria y equipo, el diseño de las
instalaciones, el perfil del personal necesario, la redacción de las normas de
buenas prácticas de manufactura, la implementación de señalización industrial,
rutas de evacuación hasta establecer los costos necesarios para inicio de
operaciones y el análisis de indicadores financieros. Esto con el fin de ofrecer a
las organizaciones comunitarias, pequeñas y medianas empresas
agroindustriales guatemaltecas, una alternativa de industrialización para
explotar al máximo este recurso.
En el capítulo 3, presenta el plan de buenas prácticas ambientales del
LIEXVE que incluye el diagnóstico sobre la situación actual de acciones que
producen impacto ambiental negativo en las instalaciones y se proponen
XX
medidas de mitigación. En el último capítulo, muestra el diagnóstico sobre las
necesidades de capacitación del LIEXVE y el plan de capacitación indicando los
recursos, el método, el responsable y la frecuencia.
1
1. GENERALIDADES DEL LABORATORIO DE EXTRACTOS
VEGETALES, LIEXVE
1.1. Descripción del LIEXVE
El Laboratorio de Investigación de Extractos Vegetales (LIEXVE)
pertenece al Centro de Investigaciones de Ingeniería (CII) presta servicios a
entidades gubernamentales y no gubernamentales, entidades públicas y
privadas y al público en general que buscan solucionar problemas en el proceso
de elaboración de productos relacionados con aceites esenciales, oleorresinas,
colorantes naturales, taninos, aceites fijos, extractos fluidos, blandos, secos,
absolutos y tinturas.
El LIEXVE pertenece al Centro de Investigaciones de Ingeniería (CII) de la
Universidad de San Carlos de Guatemala, que fue fundado por acuerdo del
Consejo Superior Universitario según el punto noveno del acta número
ochocientos cuarenta y dos (842) de sesión celebrada el 27 de julio de 1963,
en el que se integran laboratorios como el de extracciones vegetales,
operaciones unitarias, química, mecánica de fluidos e hidráulica, suelos, etc.
En 1997 se adhirió al CII la Planta Piloto de Extracción y Destilación, cuyo
funcionamiento como apoyo, tanto a la investigación como a la prestación de
servicios, se inició en la década de los 90.
Específicamente en el 2009 se crea el Laboratorio de Investigación en
Extractos Vegetales (LIEXVE), antes Planta Piloto de Extracción-Destilación,
como parte de la Sección de Química Industrial. También se crea la Planta
Piloto de Extracción de Biodiesel en dicho laboratorio en agosto de 2009.
2
En el LIEXVE se realiza investigación científica, docencia directa a través
de cursos teórico-prácticos, servicio a la industria de alimentos, cosméticos,
industria de extractos y se realizan actividades de extensión a pequeñas
empresas y asociaciones de comunidades en el interior de la república, en la
temática de obtención y aplicación del extracto.
En relación a la ejecución de proyectos de investigación científica el
LIEXVE por medio de la Dirección General de Investigación (DIGI), USAC y
con el Sistema Nacional de Ciencia y Tecnología (SINCYT), el cual es
ejecutado por la Secretaría del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología
(CONCYT) con el propósito de ayudar a las industrias en su proceso productivo
se realiza proyectos orientados a la extracción de oleorresinas, aceites
esenciales, taninos, colorantes, etc. utilizando materias primas como laurel,
eucalipto, ajo, orégano, tomillo, manzanilla, pericón, chile, pimienta negra,
cúrcuma, laurel, cardamomo y clavo de olor.
El LIEXVE se encuentra en el edificio T-5 de la Facultad de Ingeniería de
la Universidad de San Carlos de Guatemala, cuenta con dos áreas para la
ejecución de proyectos de investigación, en la primera se realizan todas las
pruebas a escala laboratorio en donde se tiene equipo como neoclavenger que
es utilizado para extracción de aceite esencial por el método de
hidrodestilación, rotaevaporadores que utilizar para separar un líquido de un
solvente mediante un sistema de vacío, sistemas soxhlet para la extracción de
oleorresina y una campana de gases.
La otra área es destinada para pruebas a escala planta piloto, cuenta con
caldera, equipo para extracción de biodiesel, marmitas con agitación, el equipo
para extracción de aceite que consta de la destiladora, condensador y vaso
3
florentino, el sistema de recirculación del agua, báscula de piso y un secador
eléctrico de flujo transversal.
En la Tabla I se presenta las fotografías del equipo que cuenta el LIEXVE
con sus especificaciones.
Tabla I. Fotografías del equipo
Equipo Especificaciones
Neoclavenger
Equipo para extracción de aceite esencial
utilizando el método de arrastre con vapor
Rotaevaporadores Marcha “BUCHI”
Sistema soxhlet De vidrio, equipo
extractor de 500 ml
Campana de gases
Modelo APV-665: Dimensiones interiores:
50” de largo x 26” de ancho x 52” de alto.
Camará interior de fibra de vidrio de alta resistencia a la
corrosión. Base de campana de fibra de
vidrio.
4
Continuación Tabla I.
Caldera Marca Columbia de 10 hP
Planta de producción de biodiesel
Planta piloto de extracción destilación
Incluye marmitas, condensador y vaso
florentino
Báscula de piso
Marca OHAUS, Defender 3000 xtremeW. Plataforma de acero inoxidable, celda
de carga de aluminio, batería recargable. Max 150 Kg/300 lb, Minimo
0.05kg/0.1 lb
Marmitas con agitación
En acero inoxidable tipo 304 L con pared de 3/16”
interno y 1/8” externo, capacidad máxima de
aforo 150 litros, tapadera abatible, motor agitador de hp, 110-220 voltios, 60 Hz,
1800 rpm
Secador eléctrico de flujo transversal
Premlab
5
Continuación tabla I.
Refrigeradora Whirpool
Bomba de recirculación Marca SIHI, modelo DRVE
0S01
Fuente: LIEXVE.
El personal está integrado por el jefe de laboratorio, dos auxiliares de
investigación y tesistas para la obtención de las extracciones vegetales y la
realización de pruebas de densidad, pH, índice de refracción y cromatografías
de aceite esencial, oleorresina, aceites fijos y colorantes utilizando como
materia prima achiote, pimienta gorda, albahaca, romero, ajo, naranja, limón,
entre otras.
1.2. Visión
“Investigar alternativas de solución científica y tecnológica para la
resolución de la problemática científico-tecnológica del país en las áreas de
ingeniería, que estén orientadas a dar respuesta a los problemas nacionales;
realizar análisis y ensayos de caracterización y control de calidad de materiales,
estructuras y productos terminados de diversa índole; desarrollar programas
docentes orientados a la formación de profesionales, técnicos de laboratorio y
6
operarios calificados; realizar inspecciones, evaluaciones, expertajes y prestar
servicios de asesoría técnica y consultoría en áreas de la ingeniería; actualizar,
procesar y divulgar información técnica y documental en las materias
relacionadas con la ingeniería”. 1
1.3. Misión
“Desarrollar investigación científica como el instrumento para la resolución
de problemas de diferentes campos de la ingeniería, orientada a la optimización
de los recursos del país y a dar respuesta a los problemas nacionales; contribuir
al desarrollo de la prestación de servicios de ingeniería de alta calidad
científico-tecnológica para todos los sectores de la sociedad guatemalteca;
colaborar en la formación profesional de ingenieros y técnicos; propiciar la
comunicación con otras entidades que realizan actividades afines, dentro y
fuera de la República de Guatemala, dentro del marco definido por la
Universidad de San Carlos de Guatemala. Mantener un liderazgo en todas las
áreas de Ingeniería a nivel nacional y regional centroamericano, en materia de
investigación, análisis y ensayos de control de calidad, expertaje, asesoría
técnica y consultoría, formación de recurso humano, procesamiento y
divulgación de información técnica y documental, análisis, elaboración y
aplicación de normas.”2”. 2
1 Centro de investigaciones de ingeniería, CII. USAC
2 Ibíd.
7
1.4. Estructura organizacional
Según Joaquín Rodríguez y Valencia, las estructuras organizacionales
“son las diversas combinaciones de la división de funciones y la autoridad, a
través de las cuales se realiza la organización. Se expresan en gráficas de
relaciones de personal u organigramas, complementándose con los análisis de
puestos. Las estructuras organizacionales son elementos de autoridad formal,
pues se fijan en el derecho que tiene un funcionario, por su nivel jerárquico, de
exigir el cumplimiento responsable de los deberes a un colaborador directo, o
de aceptar el colaborador las decisiones que por función o especialización haya
tomado su superior.” 3
2”. 3
El CII tiene una estructura organizacional de diseño departamental, ya que
agrupa de manera separada cada unidad, es decir, da prioridad a todos los
objetivos del servicio, los cuales generan departamentos o subdivisiones de
actividades funcionales necesarias para cumplir las metas. Una de las ventajas
de la estructura organizacional departamental es que cada departamento es
libre de adaptarse a su propio ambiente, propiciando la flexibilidad al cambio.
La máxima autoridad recae en la dirección, donde se centra la toma de
decisiones, la comunicación se da con los distintos jefes de las áreas y con el
grupo administrativo el cual está integrado por la secretaria; cuya función es
organizar, dar seguimiento y controlar el trámite documentario así como
coordinar las atenciones, reuniones y preparar la agenda con la documentación
respectiva; la tesorería, gestiona el manejo y cumplimiento de los recursos
monetarios, y bodega e inventarios, que organiza y registra las salidas y
entradas de los materiales y equipos.
3 RODRÍGUEZ, Joaquín. Administración moderna de personal. p 387.
8
El laboratorio de Extractos Vegetales (LIEXVE) forma parte del Centro de
Investigaciones de Ingeniería, este surgió con la unificación de los laboratorios
de materiales de construcción de la Facultad de Ingeniería y de la Dirección
General de Obras Públicas, y así fueron agregándose secciones para quedar
actualmente con 16 secciones.
La figura 1 presenta el organigrama del Centro de Investigación de
Ingeniería.
Figura 1. Organigrama del Centro de Investigaciones de Ingeniería
(CII)
Fuente: Centro de Investigaciones de Ingeniería, Sección de la Calidad. Manual de la
calidad. p. 15.
9
El LIEXVE posee una estructura organizacional funcional, el cual se basa
en dividir el trabajo y establecer la función de cada uno.
Está integrado por el jefe del laboratorio que es el encargado y
supervisor de la planta piloto y LIEXVE el cual coordina y ejecuta el manejo y
administración así como coordina proyectos de investigación. El investigador (I)
es el responsable de llevar a cabo las actividades en docencia e investigación y
de atención al público que solicita los servicios, el investigador (II) es el
responsable de coordinar los servicios que presta el laboratorio. Los auxiliares
de investigación, tesistas, practicantes y epesistas son los encargados de
realizar la parte experimental de los proyectos de investigación en ejecución.
En la figura 2, se presenta el organigrama del LIEXVE.
Figura 2. Organigrama LIEXVE
Fuente: LIEXVE.
10
11
2. FASE DE SERVICIO TÉCNICO PROFESIONAL. DISEÑO DE
LA LÍNEA DE PRODUCCIÓN COMERCIAL DE ACEITE
ESENCIAL DE CARDAMOMO (Elettaria cardamomum L.
Matton)
2.1. Diagnóstico
Para la realización del diagnóstico del LIEXVE, se partió analizando su
historia, su misión, visión, objetivos y propósitos así como se realizaron
entrevistas no estructuradas a practicantes, epesistas y jefe de laboratorio para
realizar un análisis FODA y posteriormente un diagrama de causa y efecto.
Dentro del análisis FODA el objetivo es proporcionar información
necesaria para la implantación de acciones y medidas correctivas y la
generación de nuevos o mejores proyectos de mejora, para ello se enlistó los
hallazgos encontrados para luego agruparlos en fortalezas, oportunidades,
debilidades y amenazas y posteriormente se elaboró la matriz FODA que
permitió la formulación y selección de estrategias para mejorar las actividades
dentro del laboratorio.
Por último por medio de un Ishikawa se identificaron las causas y efectos
que pueden estar involucradas en el problema a analizar.
2.1.1. Análisis FODA
El análisis externo supone determinar los factores estratégicos del
entorno de la Universidad de San Carlos de Guatemala, a fin de evaluar el
ambiente externo actual y futuro en términos de amenazas y oportunidades
12
para el LIEXVE. Estos incluyen factores económicos, tecnológicos, sociales y
culturales, etc.
El entorno interno examina y evalúa los recursos y habilidades de la
Universidad de San Carlos de Guatemala, el CII y el LIEXVE, con una especial
atención a la detección y a la eliminación de los puntos débiles y potenciación
de los puntos fuertes, así como la capacidad de resistencia.
Los hallazgos encontrados son:
Debido a que el laboratorio acepta estudiantes para realizar prácticas
finales, epesistas y tesistas, se cuenta con personal suficiente para realizar
todas las actividades.
Cuenta con área de laboratorio, caldera, planta piloto y dos oficinas, todas
con señalización industrial y extinguidores, por lo que se establece que la
estructura es apta la ejecución de proyectos.
No se observa grietas en paredes y pisos, fugas de gas y agua, techos en
mal estado, iluminación inadecuada y pintura desgastada.
Tienen suficiente equipo para la producción de extractos vegetales como
neoclanvenger, sistema de destilación de aceite, marmitas de agitación,
secador eléctrico y rotaevaporadores.
Se encuentra a la vista por medio de mantas vinílicas el funcionamiento del
equipo del laboratorio.
Constantemente se inician proyectos innovadores para luego aplicarlos a
productos de la industria cosmética (jabones y cremas), cárnica (chorizos y
longanizas) y láctea (queso y yogurt).
Diversas empresas, instituciones y público en general se avocan al
laboratorio debido a la existencia de la planta piloto por ser la única
existente en el país.
13
Todos los resultados de los proyectos son publicados vía web y por el
Concyt.
Se realizan visitas técnicas antes de iniciar los proyectos a cosechadores
de la materia prima a utilizar así como a empresas que solicitan distintos
estudios.
Al conocer las fechas de recepción de perfiles de proyectos de
investigación, se solicita la adquisición de financiamiento al FODECYT.
Constante rotación de recurso humano debido a que las prácticas finales
son semestrales.
Malas condiciones de equipo de protección como respiradores, lentes y
guantes.
Por problemas administrativos de FODECYT hay atrasos en el aporte
económico por lo que no se puede adquirir reactivos y materia prima.
No existe una bodega de materia prima y producto químicos.
Falta de plan de capacitaciones a epesistas y practicantes sobre los
distintos métodos utilizados para la producción de extractos vegetales.
No se realizan seminarios, conferencias o cursos teóricos-prácticos a
estudiantes de la USAC, sobre las actividades del laboratorio.
Materia prima únicamente por temporadas.
Existencia de muchos fenómenos naturales como huracanes, plagas y
elevadas temperaturas, afectando los cultivos y carreteras, significando
aumento de precio, mala calidad de cosechas y atrasos en la entrega.
14
A continuación en la tabla II se presenta el FODA del laboratorio.
Tabla II. FODA del laboratorio
Fuente: elaboración propia.
En la siguiente matriz se analizan las oportunidades, amenazas, fortalezas
y debilidades más relevantes del LIEXVE con el objetivo de formular las
FODA – LIEXVE FORTALEZAS a. Recurso humano disponible. b. Infraestructura adecuada. c. Equipos básicos para la realización de los extractos. d. Señalizaciones de seguridad en las áreas del laboratorio. e. Investigación y desarrollo continuo referente a procesos y productos. f. Información sobre funcionamiento de equipo de laboratorio a la vista. g. Existencia de equipo y materiales de oficina.
OPORTUNIDADES a. Único laboratorio de extractos vegetales a escala planta piloto en el país. b. Intercambio de conocimiento y tecnología a empresas alimenticias. c. Contribuir a que habitantes de las comunidades de Guatemala puedan optar a empleos con la implementación de los proyectos. d. Alianzas estratégicas y convenios con industrias alimentarias u organizaciones y universidades. e. Disponibilidad de financiamiento. f. Apertura de nuevos mercados.
DEBILIDADES: a. Falta de reactivos y materia prima. b. Cambio de practicantes y epesistas en cada semestre. c. Equipos de protección condiciones inadecuadas. d. Falta de bodega apta para almacenamiento de materia prima y productos químicos. e. Falta de capacitaciones a nuevos epesistas y practicantes. f. Carencia de Manual sobre uso de planta piloto y equipo de laboratorio. g. Falta de cursos teóricos – prácticos a estudiantes de la USAC sobre elaboración de extractos vegetales
AMENAZAS a. Materia prima disponible por temporadas. b. Atraso de aporte de recursos dirigidos a la investigación por FONACYT. c. Incumplimiento en la entrega de materia prima. d. Variaciones en el precio de materias primas que afecten la realización de proyectos. e. Fenómenos naturales que puedan afectar la materia prima y producto terminado.
15
estrategias más efectivas que maximicen las fortalezas y oportunidades de la
empresa y minimice sus debilidades y amenazas.
Tabla III. Matriz FODA
Factores Internos
Factores Externos
Lista de Fortalezas F1. Recurso humano disponible F2. Investigación y desarrollo continuo referente a procesos y productos. F2. Equipo disponible.
Lista de Debilidades D1. Falta de antecedentes de los proyectos planteados. D2. Carencia de Manual sobre uso de planta piloto y equipo de laboratorio. D3. Falta de capacitaciones a nuevos epesistas y practicantes.
Lista de Oportunidades O1. Intercambio de conocimiento y tecnología a empresas alimenticias. O2. Impartir cursos teóricos-prácticos a estudiantes de la USAC. O3. Apertura de nuevos mercados. O4. Contribuir a que habitantes de las comunidades de Guatemala puedan optar a empleos con la implementación de los proyectos.
FO (Maxi-Maxi)
1. Asociarse con empresas donde realicen extracciones vegetales. (F2, F3, O1,O2,O3)
2. Dar conferencias sobre trabajos realizados dentro de LIEXVE. (F2,O1,O3,04)
DO (Mini-Maxi)
1. Realizar diseño de línea de producción. (D1, D2,O1,O2,O3,O4)
2. Gestionar capacitaciones. (D1,D3, O1,O2,O4)
Lista de Amenazas A1. Atraso de entrega de recurso económico. A2. Incumplimiento de entrega de materia prima A3. Variaciones en el precio de materias primas que afecten la realización de proyectos.
FA (Maxi-Mini)
1. Propiciar acercamiento de proveedores
(F1, F2,F3,A1,A2)
DA (Mini-Mini)
Efectuar análisis de mercado de la materia prima antes de efectuar proyectos (D1, A1,A2,A3)
Fuente: elaboración propia.
16
Al analizar el FODA se determinó que una de las estrategias a realizar
para el mejoramiento del LIEXVE es el diseño de la línea de producción de los
distintos extractos que realizan, con el fin de dejar referencias a interesados en
la creación de empresas dedicadas a extracciones vegetales.
En la figura 3 se muestra por medio del diagrama causa-efecto
(Ishikawa) las posibles causas y problemas que podrían intervenir en la
realización de diseños de línea de producción.
17
Figura 3. Diagrama de causa y efecto del desarrollo de la línea de
producción
Fuente: elaboración propia.
18
2.2. Situación actual del LIEXVE con relación al aceite esencial de
cardamomo
En los últimos años en el LIEXVE se ha evaluado el rendimiento extractivo
de aceites esenciales de materias primas como la pimienta gorda dando como
resultado 0,802 %, de limón con 1,6147 %, apazote 0,2 %, orégano 1,160 % y
eucalipto 1,07 %.
Respecto al cardamomo en el año 2014, se realizó la evaluación del
rendimiento extractivo y caracterización fisicoquímica del aceite esencial de
cardamomo de primera, segunda y tercera calidad mediante el método de
hidrodestilación a escala laboratorio utilizando el equipo neoclanvenger.
En la tabla IV se muestra el resultado de la composición química del
aceite esencial de cardamomo de tercera calidad para un tiempo de extracción
de 240 minutos obtenida por cromatografía de gases acoplado a
espectrofotometría de masas, GC-MS.
Tabla IV. Composición química del aceite esencial de cardamomo de
tercera calidad
Fuente: ESPINA QUIÑÓNEZ, Stephanny Michelle. GC-MS. Evaluación del rendimiento extractivo y caracterización fisicoquímica del aceite esencial de cardamomo (Elettaria
Cardamomum L. matton) mediante el método de hidrodestilación a escala laboratorio. p. 68.
19
También se ha evaluado el rendimiento extractivo de las tres calidades a
escala planta piloto por el método de arrastre de vapor, utilizando el método
convencional de secado y utilizando un secador eléctrico de flujo transversal de
bandeja.
2.3. Análisis de mercado
La importancia de un análisis del mercado radica en que las decisiones
para desarrollar un proyecto se toman basadas en un mercado real, se conoce
el entorno en la que la empresa realizara sus actividades económicas e indica
las fortalezas y debilidades de las empresas competidoras así como nos dará
una idea de los canales de distribución, las tendencias de la demanda y oferta
no solo del cardamomo sino de los aceites esenciales así como también los
precios a nivel nacional e internacional.
2.3.1. Producción del cardamomo (Elettaria cardamomum L.
Matton)
De acuerdo al Ingeniero Agrónomo Esteban Gonzales B.4el cardamomo
“propiamente dicho está constituido por la fruta madura y seca o por los granos
solos de Elettaria cardamomum. Esta especie se presenta, en efecto, bajo la
forma de "cápsulas de cardamomo" o de "granos de cardamomo".45
Por su parte José Gabriel Aldana, menciona que “el cardamomo es un
fruto seco naciente de una planta herbácea de hoja perenne que produce frutos
muy aromáticos, originaria de la costa sur occidental de la India, pertenece a la
familia Zingiberaceas, constituida por una fruta madura y seca, de hojas
4
GONZALES E. Cultivo del cardamomo. 1977. Guatemala, C.A. p. 3.
20
grandes, tallos carnosos y gruesos, flores blancas agrupadas en racimos; se
presenta con forma de capsulas o granos.” 5 En el anexo 1 se describen toda la
información nutricional de 100 gramos de cardamomo.
“Es una planta de sombra, aunque también se puede cultivar al sol en
zonas de mucha nubosidad. Se recomienda sembrarla en terrenos con
pendiente moderada (5 a 25%) para favorecer el drenaje. Requiere
mucha humedad, más de 1500 mm de precipitación al año y no soporta épocas
secas prolongadas mayores de tres meses. La temperatura óptima para su
cultivo está entre 18 y 22oC. Prefiere los suelos orgánicos, livianos,
preferiblemente de bosque, con muy buen drenaje, aunque se comportan muy
bien en suelos volcánicos”. 6“
“Las semillas tienen aceite esencial (2-8 %), almidón, pentosano, aceite
graso (1-4 %), ácidos caprílico, caproico, palmítico, esteárico, oleico, linoleico,
ᵝ-sitosterol, oxalato de calcio, minerales, resina. La composición química del
aceite esencial varía según las condiciones climáticas y variedades vegetales.”
Según estadísticas del Instituto Nacional de Estadística6 a través del
censo agropecuario la producción se concentra en el departamento de Alta
Verapaz con un 71,75 % aunado a ello por su colindancia y condiciones
similares especialmente con la Sierra de las Minas en el municipio de Purulhá,
en el departamento de Baja Verapaz se produce un 2,61 %, en el departamento
de Quiché se concentra una producción de 16,60% comprendido por los
municipios de Ixcán (59 %), Uspantán (37 %), entre otros (4 %); en el Estor un
5
ALDANA, José Gabriel. Impactos Socioeconómicos del beneficiado de Cardamomo (elettaria cadamomum, zingiberaceae), en la Asociación de Productores Indígenas la catarata (apic), Lanquín, Alta Verapaz, del 2006 al 2010. p 3.
6 Ministerio de Economía. Evaluación Cualitativa de la Cadena de Valor de Cardamomo
en Guatemala. p 20.
21
3,21 % y en el municipio de Barillas del departamento de Huehuetenango un
5,82 %. 57“
De acuerdo al estudio del Aprovechamiento Integral de los Residuos
de Cardamomo7: La producción de Alta Verapaz se destina principalmente a la
exportación. Las zonas productoras de cardamomo se encuentran
principalmente en los municipios de San Pedro Carchá (27 %), Cobán (25 %),
Senahú (14 %), Chisec (10 %), Cahabón (8 %) y otros (16 %). Ocupa el tercer
lugar después de maíz blanco y café.
Según la Norma COGUANOR 34 152,8“Las capsulas limpias y secas de
cardamomo se clasificarán de acuerdo a su estado, su color y su tamaño o
masa en la forma siguiente:” 8
Por su estado
o Tipo 1: cápsulas enteras.
o Tipo 2: cápsulas abiertas.
Por su color: tanto las cápsulas enteras como las cápsulas abiertas, se
clasificarán en las calidades siguientes:
o Primera calidad: cápsulas verdes
o Segunda calidad: cápsulas verde pálido
o Tercera calidad: cápsulas verde manchado y amarillo pálido.
Por su tamaño: esta clasificación aplica solamente a cápsulas enteras de
primera y segunda calidad.
7 LIEXVE. Aprovechamiento Integral De Los Residuos de Cardamomo (Elettaria
cardamomun L. Matton) para Producción de Extractos Utilizados en la Industria Alimenticia y Cosmética. p. 21-23. 8
Comisión Guatemalteca de Normas (COGUANOR). Norma COGUANOR NGO 34 152. Cardamomo. Especificaciones. p. 1-3.
22
o Clase 1: súper grande
o Clase 2: extra grande
o Clase 3: grande
o Clase 4: mediano
o Clase 5: pequeño
o Clase 6: baby
Por su masa: aplicable solamente a las cápsulas enteras de tercera calidad.
o Grado 1: masa A
o Grado 2: masa B
o Grado 3: masa C
o Grado 4: masa D
Por su calidad: las semillas de cardamomo se clasifican de acuerdo a su
color y su masa en las siguientes calidades:
o Primera calidad
o Segunda calidad
o Tercera calidad
2.3.2. Industrias con maquinaria necesaria para la extracción
de aceite esencial de cardamomo en Guatemala
Debido al auge de utilizar productos 100 % naturales en las distintas
industrias, actualmente existen variedad de empresas extractoras de aceites
esenciales que se dedican a producir aceites aromáticos, fragancias, aromas
naturales, extractos de plantas y especies, extractos de plantas medicinales y
de cítricos.
23
Estas empresas al tener el equipo necesario pueden incorporar en su
catálogo de productos el aceite esencial de cardamomo, aprovechando la alta
producción de esta materia vegetal y propiciando la economía de familias que
dependen de este cultivo para vivir.
En la tabla V se presentan algunas empresas con maquinaria necesaria
para la extracción de aceite esencial de cardamomo.
Tabla V. Empresas dedicadas a la extracción de aceite esencial en
Guatemala
Fuente: elaboración propia.
RAZÓN SOCIAL DOMICILIO COMERCIAL
APAESA (Aromas, Perfumes, Aceites Esenciales y Sabores S.A)
3 calle 1-21 Zona 2 San José Villa Nueva.
Extract, S.A. 24 Avenida 42-85, Zona 12, Calzada
Atanasio Tzul
LINGUA Productos Naturales Avenida Reforma 15-54 Zona 9 Edificio
Reforma Obelisco.
Aromas Naturales S.A. Km 29 127-A Parcelamiento Santa
Rosa, Santa Lucía Milpas Altas
Chemical Products And Technical Service
46 calle 16-46 zona 12 Guatemala, Guatemala.
Tecnispice Carretera Al Pacífico Km 26.5 Entrada
a Amatitlán, Guatemala
Aromateca 23 avenida 34-61 zona 12, colonia Santa Elisa, Ciudad Guatemala,
Guatemala
Laquipar Avenida Petapa, 43 calle 19-09 zona
12
Quimiprova 6ª. Avenida 22-47, zona 12
Distribuidora del Caribe de Guatemala
S.A.
Avenida Petapa 37-29 Z 12 Guatemala, Guatemala.
Kilómetro 32.5 carretera al pacifico Amatitlán, Guatemala.
24
2.3.3. Oferta
Específicamente para el aceite esencial de cardamomo no se cuenta con
un análisis económico de las exportaciones a nivel mundial ni nacional, por lo
que se muestran datos por separado del aceite esencial y el cardamomo.
Según informe ejecutivo publicado por el Ministerio de Economía y el
Banco de Guatemala la exportación de cardamomo en los últimos años ha ido
en aumento en un rango de 215 550,3 a 317 672,9 miles de kilos, como se
muestra en la Tabla VI. Los principales proveedores de cardamomo sin triturar a
nivel mundial en el año 2015 son: Guatemala con 61,5 % de participación, del
total exportado a nivel mundial; le sigue India con 17,8 % y Nepal con 10,8 %
del total de países.
En cuanto al producto triturado a nivel mundial en el mismo año, los
principales proveedores son: India con 67,7 % de participación, del total
exportado a nivel mundial; le sigue Países Bajos 7,8 %, Suecia 4,3 %, Alemania
3,7 % y en el caso de Guatemala 3,2 % ocupando la quinta posición del total de
73 países.
Tabla VI. Valor (FOB), volumen y precio medio de exportación de
cardamomo. Miles de US dólares y miles de kilos
Fuente: Banco de Guatemala.
2013 2014 2015 2016 2017
Monto 215 550,3 240 027,9 243 046,1 229,355 317 672,9
Volumen 38 823,4 38 870,2 33 430,5 31 206,4 30 728,5
Precio medio*
5,55 6,18 7,27 6,42 10,34
25
Empresas guatemaltecas como CARDEX, Agronómicas de Guatemala.
Patzulin, Monte de oro, UCXA, Línea Base Cadena de Valor de Cardamomo,
Global Unión, Agrodiversa, EXCAR, FEDECOVERA, FEDEAGRO.S.A, 3K
Trading Internacional, entre otras exportaron en el año 2015 a un total de 71
países, teniendo 4 principales países que concentran el 73.5% de las
exportaciones totales guatemaltecas de cardamomo. El resto representa el
26,5 %, como se observa en la figura 4.
Figura 4. Exportaciones de cardamomo que realiza Guatemala por
países destino, año 2015
Fuente: Banco de Guatemala.
El aceite esencial de cardamomo se clasifica con el código del sistema
arancelario 3301.2 “Aceites esenciales, excepto los de agrios (cítricos)”, en su
subdivisión 3301.29.90 “otros” ya que no existe clasificación específica de ella.
Guatemala exporta a países como Panamá, EEUU, Francia, Alemania y
México, esta demanda tuvo variaciones cada año ya que para el año 2012 fue
de US$3 084 961 dólares, aumentó entre el año 2013 y 2014, para finales del
2016 fue de US$4 576 346 dólares. A continuación se muestra en la Tabla VII
las exportaciones del año 2012 al 2016 y la gráfica de esta información, en la
figura 5.
31,8 %
29,1 %
5 %
4 %
3,6 %
26,5 % Emiratos Arabes Unidos
Arabia Saudita
Bangladesh
Jordania
Pakistan
Resto de paises
26
Tabla VII. Exportaciones de Guatemala de aceites esenciales
Fuente: elaboración propia, con datos del Banco de Guatemala.
Figura 5. Exportaciones totales de Guatemala: aceites esenciales
Fuente: elaboración propia, con datos del Banco de Guatemala.
Según gráficas anteriores, Guatemala es un país con elevada producción
de cardamomo y muy pocas empresas se han dedicado a explotar este recurso
extrayendo aceite esencial de cardamomo, entre ellas se encuentran:
Tabla VIII. Empresas que extraen aceite esencial de cardamomo
Período Valor (US dólares)
2012 $3 084 961
2013 $5 749 780
2014 $5 368 227
2015 $3 524 396
2016 $4 576 346
RAZÓN SOCIAL DOMICILIO COMERCIAL
Aromas Naturales, S.A. Km 29 127-A Parcelamiento Santa Rosa, Santa
Lucía Milpas Altas.
EXTRACT 24 Avenida 42-85, Zona 12 Calzada Atanasio Tzul,
Bodega 4 Guatemala.
Fedecovera 6a. Calle 5-05 Zona 11, Alta
Verapaz, Cobán, Guatemala.
$-
$1 000 000
$2 000 000
$3 000 000
$4 000 000
$5 000 000
$6 000 000
$7 000 000
2012 2013 2014 2015 2016
27
Continuación tabla VIII.
Fuente: elaboración propia.
2.3.4. Demanda
Los principales importadores de cardamomo sin triturar a nivel mundial en
el año 2015 son: Arabia Saudita con 29,4 % de participación, del total a nivel
mundial; le sigue Emiratos Árabes Unidos 21,5 %; India 13 %; en el caso de
Guatemala 0,06 % ocupando la posición número 72 del total de 146 países. En
el caso del producto triturado: Arabia Saudita con 18,7 % de participación, del
total exportado a nivel mundial; le sigue Jordania 11,3 %, Emiratos Árabes
unidos 7,7 %, Estados Unidos de América 7,2 % y en el caso de Guatemala
0,00 %.
Los principales países importadores de aceites esenciales y resinoides
son en primer lugar Francia con el 24 % del mercado europeo, Reino Unido
22 %, Alemania 15 %, Irlanda 10 %, y finalmente los Países Bajos con el 9 %.
En Guatemala cada vez son más solicitados estos productos variando cada
año, según se observa en la tabla IX y la figura 6.
Biomin Guatemala sociedad anónima
Avenida Reforma 7-62 OF. 802 Edificio Aristos Reforma zona 9 Guatemala, Guatemala.
Patzulin, S.A. Diagonal 6, 10-65 zona 10, Centro Gerencial Las
Margaritas, Torre I, Nivel 14.
Colquica S.A. 6ta. Avenida 3-41 zona 1, Guatemala.
Nelixia S:A. Kilómetro 96.5 aldea el Rodeo carretera hacia la
Antigua Guatemala, Escuintla.
28
Tabla IX. Importaciones de Guatemala de aceites esenciales. Miles de
US dólares
Fuente: elaboración propia, con datos del Banco de Guatemala.
Figura 6. Importaciones totales de Guatemala: aceites esenciales,
otros. Período 2012-2016
Fuente: elaboración propia, con datos del Banco de Guatemala.
2.3.5. Precio
A nivel nacional, empresas como Aromas de Guatemala, Extract,
Fedecovera y Colquica manejan presentaciones de 12 ml, 1 onza, 2 onzas, 4
onzas, ½ litro, 1 litro hasta 1 galón, los precios están entre Q65,00 y Q78,00,
Q127,00, Q190,00, Q335,00, Q1 100.00, Q2 475.00 y Q8 910.00
respectivamente. Son almacenados en envases de vidrio color ámbar, el aceite
Período Importaciones
2012 $488 227
2013 $1 019 691
2014 $1 071 104
2015 $683 987
2016 $985 923
$-
$200 000
$400 000
$600 000
$800 000
$1 000 000
$1 200 000
2012 2013 2014 2015 2016
29
es un líquido muy pálido, amarillo verdoso con olor fuertemente aromático,
persistente y picante.
A nivel internacional empresas como Doterra (EEUU), Terpenic (España),
Robert Tisserand (EEUU), Labiatae (España), Fleurchem (EEUU), tienen
precios de: 10,90 € (Q93,77) a USD$26,00 (Q190,55) para 5 ml, 10 ml a MXN
$270 (Q108,33), 12 ml a 20,65 € (Q178,57), 250 ml a MXN $13 978 (Q5612,73).
Al comparar los precios, el mercado internacional le da un mayor valor
agregado a su producto final, principalmente Estados Unidos a pesar de que
utilizan como materia prima el proveniente de Guatemala, ya que 5 ml lo
venden entre Q190,55 contrario al nivel nacional que se encuentra a un precio
de hasta Q78,00 los 12 ml de aceite.
2.4. Diseño de la línea de producción de aceite esencial de cardamomo
En los siguientes enunciados se muestra todos los aspectos relacionados
al diseño la línea de producción comercial de aceites esenciales, con el fin de
dar una guía técnica a posibles empresas que deseen implementar el
aprovechamiento y dar un valor agregado a materias vegetales. Se incluye la
descripción de los procesos y sus diagramas, el diseño de las instalaciones
considerando techo, pisos, cimientos, paredes, iluminación y ventilación, listado
de equipo y maquinaria con sus descripciones y especificaciones, perfiles de
personal necesario, programas de limpieza y todo lo relacionado a seguridad y
salud ocupacional.
Esta línea de producción no solo puede ser utilizado específicamente para
la extracción de aceite esencial de cardamomo sino para cualquier materia
30
prima vegetal, siempre tomando en cuenta la preparación del material antes de
colocarlo al equipo de extracción.
2.4.1. Descripción del proceso
“Los aceites esenciales son una mezcla de componentes volátiles,
producto del metabolismo secundario de las plantas. Las esencias son mezclas
más o menos complejas en cuya composición entra una porción de
hidrocarburos de la serie polimetilénica del grupo de los terpenos que
responden la formula ( ) junto con otros compuestos casi siempre
oxigenados (alcoholes, éteres, ésteres, aldehídos y compuestos fenólicos) que
son los que trasmiten a los aceites esenciales el aroma que los caracteriza.”99
En la tabla X se muestran datos cromatográficos del aceite esencial de la
cascarilla de cardamomo.
Tabla X. Composición química del aceite esencial de cascarilla para un
fffffftiempo de extracción de 240 minutos obtenida GC-MS
.
Fuente: HUITZ CANASTUJ, German Almengol. Obtención y caracterización fisicoquímica del
aceite esencial, extraído por arrastre de vapor de cáscara de cardamomo. p. 85.
La destilación por arrastre con vapor directo es un método de extracción
que consiste en colocar en contacto la materia vegetal con vapor seco
9
Servicio Nacional de Aprendizaje SENA. Introducción a la industria de los aceites
esenciales de plantas medicinales y aromáticas. p 7-8
31
sobrecalentado, generado usualmente por una caldera a una presión mayor a
la atmosférica. El resultado es una mezcla de dos líquidos inmiscibles, en la
cual se da la vaporización a temperaturas inferiores a las de ebullición de cada
uno de los componentes volátiles por efecto de una corriente directa de vapor
de agua. La corriente de vapor rompe las células o canales oleíferos en la
planta y arrastra la mezcla volátil a un condensador, donde los vapores se
enfrían y regresan a la fase líquida; los dos productos inmiscibles, hidrolato y
aceite esencial, finalmente se separan por diferencia de densidad en un
decantador o vaso florentino. Este proceso se describe en el siguiente
diagrama:
Figura 7. Destilación por arrastre de vapor
Fuente: Los esenciales. http://www.molesybits.es/2013/02/los-esenciales.html. Consulta: 28 de
septiembre de 2017
Cuando se realiza este tipo de extracción se debe tener cuidado que el
tamaño de partícula de la materia vegetal no sea muy pequeña, ya que puede
ser arrastrado por el vapor contaminando el producto condensado. Esta técnica
32
es muy utilizada en la industria debido a su alto rendimiento, alta pureza del
aceite obtenido y la baja exigencia tecnológica.
A continuación se describe detalladamente el proceso de extracción por el
método de arrastre de vapor directo empezando con los controles de calidad de
materia prima, seguido por la extracción y por último los controles de calidad
para producto terminado.
Recepción de materia prima: el cardamomo es llevado al área de descarga
en donde a cada lote se le toma muestras al azar, para ello verificar la tabla
del Anexo 2.
Muestreo y controles de calidad: consiste en retirar pequeñas cantidades de
cardamomo por medio de un muestreador compuesto o sonda de alvéolos.
La muestra es llevada al laboratorio de control de calidad para determinar la
densidad aparente, humedad y la clasificación.
Prueba de densidad aparente: el volumen está dado por el que ocupan las
partículas más el volumen de los espacios vacíos.
o Pesar la probeta de 1000 ml.
o Por medio de un embudo agregar la muestra de cardamomo hasta
aforar.
o Teniendo el peso neto del cardamomo, calcular densidad por medio de
la ecuación:
⁄
33
Prueba de humedad: se siguen las instrucciones dadas por el fabricante
del medidor de humedad. Se recomienda estar a menos del 10 % de
humedad para evitar la aparición de moho o bacterias.
Clasificación:
Queda a criterio de la empresa establecer los tipos de
cardamomo. En el anexo 3 se muestra la clasificación de la
empresa 3K Trading International.
Se debe comparar los resultados con un estándar ya establecido para
aprobar o no la recepción de la materia prima.
Descargue de materia prima: todo el cardamomo es llevado al área de
producto terminado en donde se pesará cada uno de los costales y se
elaborará un certificado de calidad, en el que se incluye información
indispensable para la identificación del lote, es decir, la empresa, la
naturaleza del producto, el peso neto, los resultados de la prueba de
calidad, la zona de producción y el tipo. Se sugiere llenar en siguiente
formato.
34
Figura 8. Certificado de control de calidad de materia prima
Fuente: elaboración propia.
Encender la caldera y verificar la cantidad de diesel que se tiene.
En la planta piloto del LIEXVE se utiliza 0,67 gal para llegar a la presión y
1,2 gal/hora es decir 7,48 gal por extracción para generación de vapor en el
sistema de destilación.
Pesaje: en la bodega de materia prima se pesa el cardamomo o cascarilla a
utilizar el día de la producción, depositándolos en costales.
Reducción de tamaño: como el vapor de agua penetra en los tejidos del
material vegetal, para asegurar una mayor superficie de contacto y
exposición de las glándulas de aceite, se requiere realizar una molienda.
Llenado de marmita: se reparte uniformemente la materia prima por los
platos permitiendo así el paso homogéneo del vapor entre la materia prima.
35
Inicio de extracción: se espera que caiga la primera gota en el vaso florentino
y a partir de ese momento se toma el tiempo de la extracción siempre
purgando la llave de vapor localizada en la parte inferior de la marmita cada
15 minutos.
Decantación: pasado el tiempo de extracción se traspasa el contenido del
vaso florentino a un embudo de decantación de 1000 ml y se deja reposar
por 2 horas con el objetivo de separar los líquidos inmiscibles (agua y aceite).
Muestreo y controles de calidad: al momento del envasado se toma una
muestra de 10 ml en un beacker y es llevado al laboratorio de control de
calidad para tomar la densidad y el pH comparándolos con la base de datos.
Prueba de densidad:
o Pesar el picnómetro vacío convenientemente limpio y seco junto con su
tapón. ( )
o Llenar completamente con aceite evitando la formación de burbujas en
su interior, colocar el tapón y secar el aceite que haya rebosado antes de
pesar. ( )
o Calcular la densidad sustituyendo los valores de la siguiente fórmula:
( )⁄
( )
ó ( )
( )
36
Prueba de pH:
o Retirar la tapa de pH metro.
o Sumergir el electrodo en agua destilada.
o Encender el aparato y sumergir el electrodo en el aceite esencial y
esperar que los valores de la pantalla se estabilicen.
o Apagar el pH metro y secar bien.
Envasado: para ello se utiliza frascos de vidrio color ámbar para proteger el
aceite de la acción de los rayos UV de la luz, la humedad y otros agentes
atmosféricos o físicos, con capacidad de 100 ml, altura de 97,3 mm,
diámetro interno de 2.7 mm, ancho de 0.6 mm y tapadera color blanca
como se muestra en la figura 9.
Figura 9. Envase propuesto
Fuente: Botellas PET Ámbar Envases para Laboratorio. http://www.haddad.cl/pet.html.
Consultado: 7 de octubre de 2017.
Almacenamiento: es transportado al área de producto terminado en donde
se pone la etiqueta a cada envase y se coloca en cajas de cartón corrugado
con capacidad de 12 frascos como se muestra en la figura 10.
37
Figura 10. Cajas de cartón
Fuente: http://www.kraft-liner.com.ar/. Consulta: 7 de octubre de 2017.
Al realizar las pruebas de control de calidad, colocar las etiquetas y
posicionarlos en las cajas, se sugiere llenar el formato de la figura 11 en la parte
de afuera de cada caja del lote de producción.
Figura 11. Certificado de Control de Calidad de producto terminado
Fuente: elaboración propia.
Antes de estandarizar el proceso de extracción de aceite esencial por
arrastre de vapor a escala planta piloto fue necesario realizar pruebas en el
LIEXVE para determinar el tipo de molienda más eficiente y el tiempo a dejar la
extracción ya en la planta.
38
Se debe tomar en cuenta que muchos factores influyen sobre la
composición y el rendimiento del aceite esencial entre ellos la composición
geobotánicas del medio (clima, altitud, tipo de suelo, cantidad de lluvias),
método de cultivo (uso de fertilizantes, abono, pesticidas, otros químicos, etc),
época de recolección, modo de manejo y almacenamiento del material vegetal,
edad de la planta y estado fenológico.
El cardamomo utilizado para la parte experimental proviene del
departamento de Alta Verapaz, del municipio de San Pedro Carcha,
proporcionado por la empresa 3K Trading Internacional dedicado a la
exportación de cardamomo, achiote, pimienta gorda y cacao a países como
Pakistán, Estados Unidos, México, India, Emiratos Árabes Unidos, entre otros.
Para determinar el tiempo a dejar la extracción a escala planta piloto y así
obtener el mayor porcentaje de rendimiento de aceite esencial y optimizar
recursos, se procedió a realizar pruebas a escala laboratorio por el método de
hidrodestilación, el cual consiste en colocar una muestra vegetal de 200 gramos
en un balón con agua, para luego colocarlo sobre una plancha de calentamiento
e instalar el equipo neoclavenger.
Al calentarse la mezcla de agua y muestra vegetal, el aceite esencial es
arrastrado por el vapor de agua a alta temperatura, el cual es llevado al
condensador donde vuelve a su estado líquido y pasa al lugar de retención del
aceite esencial para luego ser descargado. En la figura 12 se muestra el equipo
llamado neoclavenger.
39
Vapor saturado
lleva aceite esencial en fase
gaseoso.
Agua de salida del Condensador
Condensador
Agua de entrada del Condensador
Lugar de retención
Figura 12. Neoclavenger
Fuente: https://www.researchgate.net/figure/230671682_fig1_Fig-1-A-typical-Clevenger-
circulatory-hydrodistillation-apparatus-reported-in-the. Consulta: 7 de octubre de 2017.
Al realizar las extracciones de aceite esencial y cascarilla con relación
1:15 de agua y tiempos de 120 y 240 minutos haciendo tres repeticiones de
cada una, dio como resultado los rendimientos extractivos que se muestran en
las tablas XI y XII.
Mezcla de agua y solidos
Válvula de paso para extraer aceite
40
Tabla XI. Rendimiento porcentual del aceite esencial de cardamomo de
tercera calidad
Fuente: elaboración propia.
Tabla XII. Rendimiento porcentual del aceite esencial de cascarilla
Fuente: elaboración propia.
Según tablas anteriores se puede observar que se obtiene mayor
rendimiento con un tiempo de extracción de 240 minutos ya que para el
cardamomo de tercera calidad se obtuvo 0,872 % y para la cascarilla 0,0442 %.
A continuación se muestran fotografías del proceso de extracción.
Relación Tiempo de extracción
(min)
Repetición Masa de aceite
(g)
Rendimiento (%)
Media Rendimiento
(%)
Desviación estándar
R1 1,1659 0,58295
120 R2 1,1942 0,5971 0,579 ±0,0190
01:15 R3 1,1188 0,55940
R1 1,7456 0,87280
240 R2 1,8229 0,91145 0,872 ±0,0375
R3 1,6729 0,83645
Relación Tiempo de extracción
(min) Repetición
Masa de aceite (g)
Rendimiento (%)
Media Rendimiento
(%)
Desviación estándar
R1 0,695 0,34750
120 R2 0,7059 0,35295 0,333 ±0,0276 01:15
R3 0,6052 0,30260
R1 0,8325 0,41625
240 R2 0,9114 0,4557 0,442 ±0,0231
R3 0,9137 0,45685
41
Figura 13. Fotografías del proceso de extracción con equipo de
Neoclavenger
Fuente: LIEXVE.
Al establecer el tiempo necesario para la extracción, se procedió a realizar
la prueba de molienda en el que se puso a prueba 3 tipos de molinos, los
cuales fueron: molino Crusher modelo FS-3, molino de muelas con criba 3/16” y
molino para granos manual de discos, esto para determinar con cual se obtiene
un mayor rendimiento. En la figura 14 se muestran los molinos utilizados y en la
tabla XIII los rendimientos obtenidos.
42
Figura 14. Tipos de molinos
Fuente: LIEXVE y Laboratorio de tecnología de la madera.
Tabla XIII. Rendimiento porcentual de aceite esencial de cardamomo.
Prueba molienda
Fuente: elaboración propia.
Se puede concluir que al dejar la extracción durante 240 minutos, el
cardamomo de tercera calidad brinda un mayor rendimiento utilizando el molino
para granos, ya que la semilla de cardamomo es triturada medianamente y es
ahí donde se encuentra el mayor porcentaje de aceite esencial. Para el caso de
la cascarilla, el molino 1 es el adecuado.
Molino 1 Molino 2 Molino 3
Cascarilla (%) Tercera Calidad (%)
Molino 1 0,106 0,46
Molino 2 0,003775 1,30
Molino 3 0,209 5,23
43
Conociendo el tiempo y tipo de molienda para obtener el mayor
rendimiento, se realizaron tres extracciones de cardamomo de tercera calidad y
tres de cascarilla, a escala planta piloto por medio del método de arrastre de
vapor con un tiempo de 4 horas y 5 kg de materia prima. Los resultados
obtenidos al realizar esta actividad se muestran en las tablas XIV, XV y XVI que
contienen los rendimientos y los parámetros a tomar en cuenta para el control
de calidad de materia prima y producto terminado.
Tabla XIV. Rendimiento porcentual del aceite esencial de cardamomo de
tercera calidad y cascarilla
Repetición Masa de aceite
(g) Rendimiento
(%)
Media Rendimiento
(%)
Desviación estándar
Tercera Calidad
R1 200 4 3,84
±0,2193
R2 197,8 3,956
R3 180 3,6
Cascarilla
R1 35,25 0,705 0,71
±0,0271
R2 34,38 0,688
R3 36,67 0,733
Fuente: elaboración propia.
Tabla XV. Control de calidad materia prima
Tercera calidad Cascarilla
Densidad aparente 32 ⁄ 10 ⁄
Humedad 4,73 % 9,93 %
Impurezas y daños Ninguno Ninguno
Clasificación Tercera calidad -
Fuente: elaboración propia.
44
Tabla XVI. Control de calidad producto terminado
Repetición Densidad (g/ml) pH
Tercera calidad
R1 0,924 4,247
R2 0,927 4,2502
R3 0,935 5
Media Rendimiento (%)
0,929 4,47
Desviación estándar ±0,0055 ±0,433
Cascarilla
R1 0,911 4,49
R2 0,928 4,35
R3 0,902 5,12
Media Rendimiento (%)
0,914 4,65
Desviación estándar ±0,013 ±0,279
Fuente: elaboración propia.
La mayoría de materias vegetales cuentan con 0,01 a 10 % de contenido
de aceite esencial, aunque la media se encuentra de 1 % a 2 %. Al comparar lo
obtenido con el del orégano que posee un 1,528 %, 1,6147 % para el epicarpio
de limón y la pimienta gorda 1,6231 % podemos observar por la tabla XI que el
cardamomo de tercera calidad supera considerablemente a estas muestras, ya
que se obtuvo un 3,84 %, aproximadamente 200 ml. En el caso de la cascarilla
se adquirió un 0,71 % (75 ml)
El aceite es un líquido claro, de color amarillo pálido, olor picante e
insoluble en agua pero fácilmente soluble en alcohol, éter y aceites vegetales.
La densidad obtenida fue de 0,914 y 0,929 (g/ml), siendo inferior a la del agua
(1 g/cm3) y pH cercano a 5 siendo una solución ácida, cumpliendo con las
propiedades bactericidas, fungicidas y antivirales considerándose una solución
de alta calidad.
45
En la tabla XVII se muestra los resultados de la fase experimental
realizada en el LIEXVE sobre la evaluación del rendimiento extractivo y
caracterización del aceite esencial de cardamomo de cardamomo de primera y
segunda calidad.
Tabla XVII. Rendimiento porcentual del aceite esencial de cardamomo de
primera y segunda calidad
Repetición Rendimiento
(%)
Media Rendimiento
(%)
Desviación estándar
Primera Calidad
R1 4,314 4,431
±0,1337
R2 4,403
R3 4,576
Segunda Calidad
R1 3,858 3,894
±0,0350
R2 3,896
R3 3,928 Fuente: ESPINA Quiñónez, Stephanny Michelle. GC-MS. Evaluación del rendimiento
extractivo y caracterización fisicoquímica del aceite esencial de cardamomo (elettaria
cardamomum l. matton) de primera, segunda y tercera calidad mediante el método de
hidrodestilación a escala laboratorio. p.83
Comparando el rendimiento del aceite esencial de cardamomo de
primera, segunda y tercera calidad, que es en el que se enfoca este informe se
puede observar que el mayor rendimiento obtenido es de 4,431 % utilizando
cardamomo de primera calidad, sin embargo es importante considerar darle un
valor agregado al cardamomo de tercera calidad ya que por tener una cápsula
verde manchada y amarillo pálido su valor disminuye en el mercado.
Luego de obtener el rendimiento de 5 kg de materia prima en la planta
piloto del LIEXVE de cardamomo de tercera calidad y cascarilla, se propone la
creación de una planta de extracción de aceite esencial utilizando únicamente
46
cardamomo de tercera calidad, ya que para la cascarilla únicamente se obtuvo
75 ml de aceite esencial de cascarilla (0,71 %), haciéndolo no rentable por los
costos de la materia prima, la maquinaria, el tiempo de extracción y mano de
obra necesaria.
La planta tendrá una capacidad de procesar 120 kg de materia prima al
día, distribuyéndose en dos líneas de producción, utilizando 30 kg de materia
prima por extracción en cada marmita, produciendo aproximadamente 2 400 ml
de aceite esencial de cardamomo de tercera calidad. Laborando 8 horas
diariamente, se podrán realizar 4 extracciones, envasando 48 frascos de aceite
esencial de cardamomo de tercera calidad con capacidad de 100 ml.
A continuación se presentan los diagramas del proceso: de operaciones,
de flujo del proceso, cursograma analítico y fotografías del proceso de
extracción, por el método de arrastre de vapor. Para el diagrama de recorrido
se tomó el diseño de la planta descrita en el inciso 2.4.4.
47
Figura 15. Diagrama de operaciones del proceso de extracción de
aceite esencial
Fuente: elaboración propia, empleando Microsoft Visio.
48
Figura 16. Diagrama de flujo del proceso de extracción de aceite
esencial
1
A
49
Continuación figura 16
Fuente: elaboración propia, empleando Microsoft Visio.
A
50
Figura 17. Cursograma analítico de extracción de aceite esencial de
cardamomo de tercera calidad y cascarilla
CURSOGRAMA ANALÍTICO Diagrama No.1
Producto: Aceite Esencial de Cardamomo de tercera calidad Realizado por: Mariela Alejandra Pop Castro
HOJA 1 DE 1
Fecha:
Descripción Símbolo Tiempo
(min) Distancia
(m) Observaciones
Recibir materia prima X 3 Pesar cada uno de los quintales
Almacenar Materia Prima X 1 1 -
Transporte a laboratorio X 1 3 -
Tomar controles de calidad: Densidad, clasificación y
humedad X 15 -
Transporte a planta piloto X 1 3 -
Reducir tamaño de MP X 15 5 kg. de
materia prima
Encender caldera X 40 Capacidad
10 hP
Cargar MP a marmita X 10 -
Condensación X 240 -
Descargue de aceite/agua X 3 -
Decantación X 60 0,5 Capacidad
2000 ml
Transporte de muestra a laboratorio
X 1 3 -
Muestreo y tomar controles de calidad
X 15 -
Envasado X 2 0,5 Frascos ámbar
100 ml
Almacenar producto terminado
X 1 0,5 -
Fuente: elaboración propia.
51
Figura 18. Diagrama de recorrido de proceso de extracción de aceite
esencial de cardamomo
Fuente: elaboración propia, empleando Microsft Visio.
52
Figura 19. Fotografías del proceso de extracción a escala planta piloto
por arrastre de vapor
Cardamomo de tercera calidad y
cascarilla
Proceso para calcular densidad aparente
Molienda
Encendido de caldera Colocación de materia prima
en la marmita Descargue y decantación
Toma de muestra Determinación de Ph Determinación de
densidad
53
Continuación figura 19.
Fuente: elaboración propia.
2.4.2. Diseño de las instalaciones
A continuación se propone el diseño de una planta extractora de aceite
esencial de cardamomo que incluye lo siguiente: tipo de edificio, descripción del
techo y ventanas, distribución y tipo de luminarias, entre otros aspectos. Se
contó con la asesoría de la empresa PrewisCad.
2.4.2.1. Localización óptima del proyecto
Según Urbinael, “método cualitativo por puntos consiste en asignar
factores cuantitativos a una serie de factores que se consideran relevantes para
la localización”.1010 Esto conduce a una comparación cuantitativa de diferentes
sitios.
Este procedimiento consiste en:
Desarrollar una lista de factores relevantes.
10
BACA Urbina, Gabriel. Evaluación de proyectos. p 99.
Envasado
54
Asignar un peso a cada factor para indicar su importancia relativa (los
pesos deben sumar 1,00) y el peso asignado dependerá exclusivamente del
criterio del investigador.
Asignar una escala común a cada factor (de 0 a 10) y elegir cualquier
mínimo.
Calificar a cada sitio potencial de acuerdo con la escala designada y
multiplique la calificación por el peso.
Sumar la puntuación de cada sitio y elegir el de máxima puntuación.
Se tomarán como posibles localizaciones, Alta Verapaz, opción A y
Guatemala, opción B. Entre los factores que se van a considerar para la
realización de la evaluación es la materia prima disponible, mano de obra
disponible, cercanía del mercado, transporte y costo de insumos.
En la tabla XVIII, se presenta el análisis de la localización óptima para la
línea de extracción comercial del aceite esencial de cardamomo.
Tabla XVIII. Tabla de localización por el método cualitativo por puntos
A B
Factor relevante
Peso asignado
Calificación Calificación ponderada
Calificación Calificación ponderada
M.P. disponible
0,30 9 2,7 6 1,8
M.O. disponible
0,25 8 2 8 2
Cercanía del mercado
0,15 7 1,05 8 1,05
Transporte 0,10 5 0,5 6 0,6
Costo de insumos
0,20 6 1,2 7 1,4
Suma 1 7,45 6,85
Fuente: elaboración propia.
55
Según cuadro anterior, la ponderación máxima está dada por la
opción A, el cual es Alta Verapaz con 7,45, por lo que se aconseja
instalar la planta en este lugar por la disponibilidad de materia prima ya
que esta región es la que concentra la mayor producción de cardamomo,
existe mano de obra disponible y disponibilidad de mercado, pudiendo
lograr una mayor tasa de rentabilidad u obtener el costo unitario mínimo.
2.4.2.2. Tipo de edificio
Al diseñar un edificio industrial se debe tomar en cuenta:
Objetivos de la empresa y necesidades de la misma
La localización industrial
Disposición de maquinaria
Distribución de planta en detalle
Parámetros económicos
Manejo de materiales
Los edificios se clasifican en construcción de primera categoría, segunda
categoría y tercera categoría. La construcción de la planta extractora de aceite
se catalogará como edificio de segunda categoría considerando que las cargas
que soportan son altas, son amplias en su interior haciendo que se adapten a
los procesos industriales pesados, son de montaje fácil y rápido permitiendo
hacer cambios en la instalación a un bajo costo y el equipo a instalar no
transmite vibraciones y ruidos que puedan afectar el edificio.
En el predominará el acero estructural con combinación del concreto
armado en cantidades menores, los cimientos de las columnas serán de
concreto armado, las ventanas y puertas estarán echas de aluminio y hierro;
para la cubierta superior se utilizará lámina galvanizada.
56
2.4.2.3. Techo
Alta Verapaz se considera como un lugar apto para la instalación de una
planta extractora debido a que es el mayor productor de cardamomo del país
teniendo así la disponibilidad de materia prima, el acceso y la mano de obra.
Así como se tendría contacto directo con los productores de cardamomo para
asegurar que se cumpla con un buen manejo agronómico iniciando con la
preparación del suelo, aplicación de fertilizantes, riego, cosecha y secado, ya
que de este depende el rendimiento y la calidad del aceite esencial.
Debido al clima lluvioso de esta región y contrastando al calor que
genera el proceso de producción se propone un techo de dos aguas, ya que
permite un mayor drenaje del agua de lluvia y por la altura del techo ayuda a la
circulación del aire. Se manejará como material para la cubierta, lámina
galvanizada acanalada por ser uno de los productos más usados en el medio;
por su fácil instalación, su peso ligero y su precio.
El tipo de armadura a utilizar será tipo Howe, con vigas de 6x2” confinado
a 0.60 mts y una viga cumbrera empleada para sostener los extremos
superiores de la armadura de la cubierta de 3X3”. Para evitar el deterioro de la
estructura se le aplicará pintura anticorrosiva color negro.
57
Figura 20. Detalles del techo
Fuente: empresa PrewisCad.
Considerando las dimensiones del equipo, el número de empleados, las
actividades a realizar se propone que la planta tendrá un espacio físico de 9,25
m de ancho, 14,07 m de largo, y 4 m de alto. Se utilizarán láminas de 85 cm de
ancho y 11 pies de largo. Para este tipo de techo se debe tomar en cuenta las
aristas exteriores del techo con respecto a las paredes laterales y el frente con
58
el dorso del edificio, el saliente será de 0,90 m de distancia entre el techo y la
pared. Según tabla de montaje de cubiertas (anexo 4), especifica que el ángulo
recomendable para lámina galvanizada es de 20 grados sobre la horizontal.
Figura 21. Diagrama del techo saliente
Fuente: empresa PrewisCad.
A continuación se describe el cálculo total de láminas necesarias para el
edificio.
Según diagrama se forma un triángulo principal (Y) y otro triángulo el
cual es el saliente (X), aplicando trigonometría:
Figura 22. Diagrama trigonométrico del techo.
Fuente: elaboración propia, empleando Microsoft Word.
59
( )
( )
Largo a cubrir:
( )
Área total a cubrir:
( )( ) ( )( )
Número de láminas:
Las láminas metálicas tendrán un traslape de 2” entre cada lámina. El área
útil de la lámina es de 0,7484x3,2512 m, con un área de (2,43 ).
Dado que esto es para la mitad del edificio, el total de láminas es:
Para favorecer la iluminación se utiliza un 20 % de láminas transparentes.
A continuación se muestra la vista aérea del plano de techos, localizando
la viga de cumbrera y las viguetas; serán necesarias 62 láminas galvanizadas y
16 transparentes para cubrir el área de la planta. Realizando el mismo
procedimiento descrito anteriormente, se calculó que para los baños se
utilizarán 16 láminas galvanizadas y 4 transparentes.
60
Figura 23. Vista aérea del plano de techos
Fuente: empresa PrewisCad.
61
El diseño de instalación eléctrica se divide en el plano de fuerza y el
plano de alumbrado. En el plano de fuerza se muestran todas las tomas de
corriente instaladas, la tubería de acometida será de ducto vinil de 1 ¼ “, la
tubería que va a cajas de registro será de ductovinil de 1 ¼ y la tubería que va a
cajas de circuito será de ductovinil de ¾ “.
62
Figura 24. Plano de fuerza
Fuente: empresa PrewisCad.
63
Se utilizó el método de cavidad zonal para el diseño de iluminación ya
que es el más recomendado por la sociedad de Ingeniería de Iluminación IES,
este asume que cada local está constituido por tres diferentes zonas o
cavidades para producir una iluminación uniforme. Para aplicar este método, se
procede de la siguiente manera:
Según tabla del anexo 5 se escoge el nivel lumínico de acuerdo a la
actividad a realizar, siendo este de 300 luxes ubicándonos en el nivel
intermedio.
Determinar niveles de reflectancia de la luz en las superficies de la pares,
techo y piso de acuerdo a tabla del anexo 6.
Tabla XIX. Porcentaje de reflectancia de la planta extractora
Ubicación Color porcentaje de reflectancia
Techo Oscuro 70
Pared Claro 50
Piso Oscuro 10
Fuente: elaboración propia.
Calcular la altura de instalación ideal de las lámparas, tomando la fórmula
de locales con iluminación directa, semidirecta y difusa. (Anexo 7)
( ) Dónde:
( ) m.
64
Determinar las relaciones de cavidad ambiente, de cielo y piso:
Figura 25. Relaciones de cavidad zonal
Fuente: elaboración propia.
( )
( ) Donde:
( )
( )
( )
( ) Donde:
( )
( )
( )
( ) Donde:
( )
( )
65
Con base en la clasificación de porcentaje de reflectancia efectiva se
determina la reflectancia efectiva de cavidad del cielo (Pcc) y del (Pcp),
utilizando la tabla del Anexo 8. Los valores obtenidos para Pcc es de 55 %
y para Pcp= 11 %
Buscar en la tabla el coeficientes de utilización K. (anexo 9) e interpolar.
Tabla XX. Coeficientes de utilización a interpolar
K=0,610
Fuente: elaboración propia.
Determinar área a cubrir por lámpara.
( )
( )
[( ) ]
( )
Cálculo de espaciamiento por lámpara y número de lámparas.
√ √
RCA K
1,0 0,74
1,38 X
2,0 0,66
66
El tipo de luminarias propuestas son lámparas fluorescentes contra polvo
y humedad, constituidas por 2 tubos de 40 watts de 1,2 m de largo y 2 500
lúmenes. En el siguiente plano se muestra la distribución de las luminarias.
67
Figura 26. Distribución de luminarias
Fuente: empresa PrewisCad.
68
2.4.2.4. Pisos
El concreto será el material utilizado en la fundición del piso, esta es una
mezcla de una parte cemento de 3 000 psi, 2 partes de arena, 3 partes de
piedrín y menos del 20 % de agua del peso total de la mezcla. Las secciones
serán de 2,5 m de ancho por 3 m de largo, con una separación de 5 mm
aproximadamente y estará provista cada área por canaletas para facilitar su
limpieza. Toda área de trabajo deberá estar demarcada por líneas continuas de
color amarilla.
2.4.2.5. Paredes
“La cimentación tiene como función repartir las cargas de toda la
edificación a la base sustentante, es decir, al terreno, de la manera más
apropiada posible para que el terreno sea capaz de absorber las cargas que el
edificio produce.” 1111
Dentro del diseño de los cimientos se incluyen la localización de las
columnas, identificación de zapatas, el cimiento corrido y las soleras de amarre
para la planta y para el área de baños y vestidores.
11
FERNÁNDEZ Pérez, Marta. Construcción de cimientos y saneamientos. p 9.
69
Figura 27. Planta de cimientos propuesto
Fuente: empresa PrewisCad.
70
“Una zapata consiste en un ancho prisma de concreto situado bajo las
columnas de la estructura, cuya función es transmitir al terreno las tensiones a
que está sometida el resto de la estructura y anclarla.”12 La zapata denominada
Z-1 está compuesta por 6 varillas de acero corrugado de ½” corrida a cada 0,13
m, con una dimensión de 0,80x0,80 m a una altura de 0,25 m como se muestra
en las siguientes figuras. 12
Figura 28. Zapatas de cimientos
Fuente: empresa PrewisCad.
En cuanto a las columnas, la denominada C-1 se coloca en donde se
encuentran las zapatas, están compuestas por un refuerzo longitudinal de 4
varillas de acero corrugado de ½“ y un refuerzo transversal de estribos simples
con varilla de acero liso de ¼“ confinado a cada 0.10 m, la otra columna
teniendo las mismas características a diferencia del grosor de 3/8” van en los
alrededores de la planta y las columnas C-2 ubicadas en las puertas y ventanas
poseen un refuerzo longitudinal de 4 varillas de acero corrugado de 3/8” y un
12
Construcción de estructuras de concreto. [en línea]. https://jrfrias.jimdo.com/temario/unidad-2/. Consulta: 2 de octubre 2017
71
refuerzo transversal de eslabones simples con varilla de acero liso de ¼”
confinado a cada 0,10 m.
La solera hidrófuga cuya finalidad es evitar el ingreso de humedad hacia el
interior de los espacios, la intermedia que da soporte de la construcción y la de
corona amarra las columnas y funciona como dintel para puertas y ventanas
será de refuerzo longitudinal de 4 varillas de acero corrugado de 3/8” y de
estribos simples con varilla de acero liso de ¼” confinado a 0,15 m.
transversalmente.
Figura 29. Columnas y solera de cimientos
Fuente: empresa PrewisCad.
En la siguiente imagen se puede observar el corte coronal del cimiento
hasta llegar a la solera hidrófuga. El cimiento corrido sera de 0,40 mts. con un
espesor de 0,20 mts, sobre él un levantado sobrecimiento de block de arena y
cemento de 15x20x40 cm y por último la solera de hidrófuga.
72
Figura 30. Corte tipico de cimiento corrido
Fuente: empresa PrewisCad.
Las paredes laterales serán de block hueco estructural, repelladas y
pintadas con una mezcla de cal, arena, cemento y agua que ayudan a bloquear
los poros, evitando que entren insectos, humedad y moho.
2.4.2.6. Ventanas
El requisito esencial en ventilación es reemplazar el aire contaminado y
sobrecalentado, por aire fresco del exterior. Es necesario tomar en cuenta las
dimensiones del edificio, actividades que se realizan y velocidad promedio del
aire, el sistema de ventilación que se propone es natural.
73
A continuación se muestra el cálculo del área de ventanas para la planta:
Volumen total de aire que se debe evacuar.
Según tabla del anexo 10, se determina que es necesaria la renovación
de aire de 3 a 4 veces por hora:
Determinación del volumen total a evacuar.
Donde:
Q= volumen total a evacuar
C= velocidad de paso
A= área de la ventana
V= velocidad de viento
De la tabla del anexo 11 se tomó como coeficiente de entrada de la
ventana 0,25, actuando longitudinalmente. Debido a que se plantea la
instalación de la planta en Alta Verapaz, según el INSIVUMEH la velocidad
promedio del viento durante el año 2016 fue de 5 km/hora. Si se considerase
cambiar la localización de la planta, este dato deberá ser modificado.
Ancho de la ventana.
74
Las ventanas se pueden diseñar tomando como mínimo un ancho de
0,0592 mts a lo largo de las dos paredes de la planta. Se concluyó hacer 3
ventanas en cada pared lateral de la planta de 1,50 mts de largo y 0,70 mts
ancho, elaboradas de metal y revestidas de pintura anticorrosiva color negro.
Figura 31. Vistas de la planta extractora de aceite esencial
75
Continuación figura 31.
76
Continuación figura 31.
Fuente: empresa PrewisCad.
2.4.3. Maquinaria y equipo
Basándose en la experiencia obtenida al realizar extracciones de aceite
esencial en el LIEXVE y tomando en cuenta criterios como el volumen de
materia prima a triturar y procesar, los controles de calidad y el tipo de actividad
a realizar, las normas de manufactura e inocuidad, la seguridad y salud laboral
y el espacio físico necesario para su instalación, se seleccionó el equipo y
maquinaria a utilizar en la línea de producción con el objetivo de garantizar la
calidad del producto y la productividad .
A continuación se describe la maquinaria y equipo propuesto para el inicio
de operaciones de la planta, las imágenes fueron obtenidas de diferentes
páginas de internet de empresas que venden dicha maquinaria y equipo como
grupo M&R, PROINCA, Dldilab, DIPROLAB Y Universal S.A.:
77
Tabla XXI. Maquinaria y equipo propuesto
Equipo Descripción Especificaciones
Caldera
Fuentes de energía,
generación de vapor
10 BHP
Diámetro: 40 cm
Espesor: 1/8"
Material: Acero inoxidable
Accesorios de control: Manómetro de presión interna, válvula Sensor de presión
Destilador
Recipiente donde se carga el
cardamomo que se destila
Diámetro: 1,5 m
Alto: 3 m
Espesor: calibre 3/8". Volumen: 500 Litros.
Acero inoxidable
Intercambiador de calor o
Condensador
Remoción de calor para transformar al
estado líquido la mezcla de vapor de agua y aceite
esencial que emerge del destilador.
Diámetro carcaza: 40 cm
Diámetro espiral: 20 cm
Longitud del tubo carcaza: 120 cm
Material Acero inoxidable.
Decantador o vaso
florentino
Separa la mezcla de agua y aceite
esencial proveniente del
intercambiador de calor.
Diámetro: 20 cm
Altura: 40 cm
Espesor: calibre 14
Material Acero inoxidable.
Báscula de piso
Pesar toda la materia prima
Max: 150 kg/300 lb
Min: 1 Kg/2lb
78
Continuación tabla XXI.
Molino Disminuir el
tamaño de la materia prima
Molino de Discos (1 disco estriado grueso, 1 disco estriado fino)
Embudo de decantación
Recipiente de vidrio cónico con una válvula para
regular la separación
Marca:Schott Duran®
Capacidad 2000 ml
Balanza de precisión
Instrumento utilizado para en el área de control de
calidad.
Marca: BOECO GERMANY Max 210 g Min 0,01 g
Equipo para determinar humedad
Determina el % de humedad
Precisión: +/-
0,5% de humedad Dimensiones 16,5
× 7,0 × 7,5 cm
Picnómetro
Instrumento de medición con una tapa biselada para medir la densidad
del aceite.
De vidrio Capacidad 1ml
pHmetro
Sensor utilizado para medir el pH para pruebas de
control de calidad.
Marca: CHECKER-
HANNA Rango:0,00 a 14
pH Precision: 0,1 pH
79
Continuación tabla XXI.
Bomba para Pipeta
Base para micro pipeta en la que
girando ligeramente la
rueda, se aspira el líquido y ejerciendo una ligera presión
se vacía automáticamente.
Hecha de plástico
Pipeta
Mide y transvasa pequeñas
cantidades de aceite para
pruebas de control de calidad.
Pipeta de vidrio KIMAX de 1 ml
5 3/4″ de longitud
Caja 500 piezas
Soporte universal
Formado por una base, en el que se ajusta una barra
cilíndrica de hierro y se le acopla la abrazadera de
anillo.
De hierro con base negra
Medida: 28x15 cm
Abrazadera de anillo
Soporte para colocar el embudo
de decantación.
Diámetro de 10 cms.
Probeta graduada
Instrumento cilíndrico con base ancha para medir
la densidad del cardamomo y
aceite esencial previo a envasado.
De vidrio Capacidad 1 000
ml.
Mesa
Para colocar embudos de
decantación y en área de empaque
Acero inoxidable con entrepiso 68"x32"x35"
80
Continuación tabla XXI.
Beacker
Recipiente cilíndrico de vidrio
que permitirá medir pH
Capacidad 30 ml (marca KIMAX)
Lavatrastos Saneamiento y desinfección de
cristalería.
Acero inoxidable Dimensiones 800 X 51
cm
Lavamanos Ubicado en la
entrada de área de producción
Lavamanos de pedal
Acero inoxidable Largo: 45cm Ancho: 45cm
Alto: 95cm
Dispensador de agua
Ubicado en el laboratorio para
realizar prueba de pH
De plástico Altura: 35 cm
Dispensador de papel higiénico
Ubicado en baños Apto para bobinas
de doble capa hasta 250 mts.
Dispensador de
desinfectante y jabón
Desinfección de manos
Cant/paquete 400 ml
Dispensador de toallas de
papel
Secado de manos y cristalería
Medida: 301x278 mm
81
Continuación tabla XXI.
Cepillo limpiabotas
Ubicado en la entrada de área de
producción
Medida: 14" x 16" Cerdas Marrones de Polipropileno
Cepillo para probetas
Limpieza de cristalería
Mango Galvanizado, de
60 mm De Diámetro x 500
mm Largo.
Guantes de látex
Equipo de seguridad industrial
AMBIDERM LATEX
Caja de 100 guantes
Cofia
Polipropileno Dispensador de
100 pzas. Tamaño: 21 pulgadas.
Bata -
Lentes Transparente de
marco negro
Respirador reutilizable
3M-6200 Con filtro
82
Continuación tabla XXI.
Fuente: elaboración propia.
Mascarilla
Doble capa plisado SUPER
PRO 100 %
Polipropileno. Tamaño: 17,5 x 9
(cm)
Botas
30 cm. de altura Suela industrial de
alta resistencia, antiderrapante y gran durabilidad
Vial Para guardar
muestras de cada producción
Capacidad 1 ml
Frascos ámbar
Envase de producto final
Capacidad 100 ml
Extintor
Substancia que actúa para
combatir el fuego
Polvo químico seco 10 lb
Muestreador compuesto o
sonda de alvéolos.
Toma de muestras para controles de
calidad
De acero inoxidable
Largo 90 cm
Manguera con carrete de
pared Limpieza de áreas
Carrete de plástico Capacidad 30 m
83
2.4.4. Distribución en planta
Se propone para la línea de producción de aceite esencial de cardamomo
tener un área de producción, área de empaque, departamento de control de
calidad, bodega de materia prima, bodega de producto terminado, sala de
espera y oficina, con el fin de cumplir con todos los procesos de extracción y así
tener una planta que sea eficiente y productiva teniendo un buen ambiente
laboral, incrementando la productividad, disminuyendo retrasos, optimizando
espacios y reduciendo accidentes de trabajo.
El área de descarga de materia prima tendrá contacto directo a una
bodega de materia prima en donde se colocará la báscula de piso y el
muestreador compuesto para la toma de muestras de los lotes de cardamomo.
Para tener un mejor control de esta bodega, optimizar el espacio y evitar
pérdidas monetarias, se colocará en cada saco los detalles de lo almacenado
(peso, nombre del proveedor, zona de producción, número de muestras,
densidad aparente, humedad, número de sacos) y se aplicará el método de
PEPS primeras salidas, primeras entradas, es decir darle salida a aquellos
sacos que se adquirieron primero al igual que en el área de producto terminado.
El laboratorio de control de calidad se encargará de asegurar que toda la
materia prima y el producto terminado cumplan con todas las especificaciones e
inocuidad. Entre el equipo y cristalería a su disposición serán la balanza de
precisión, equipo para determinar humedad, el picnómetro, el pHmetro, pipeta,
soportes universales, abrazadera de anillo, probeta, mesa de acero inoxidable,
beacker, vial, frascos ámbar y dispensador de agua así como se instalará un
lavatrastos y un lavamanos con sus respectivos dispensadores.
84
En el área de producción se llevará a cabo todo el proceso de extracción
de aceite iniciando con la molienda, el llenado de marmita, la decantación y el
envasado. La entrada del área será para la limpieza y desinfección de manos y
botas del personal que estará provista por un lavamanos de pedal, dispensador
de desinfectante, jabón y toallas de papel, cepillo limpiabotas y equipo de
protección (cofias, guantes de látex, batas, lentes, respiradores reutilizables,
mascarillas), se ubicará el molino, todo el equipo de extracción (caldera,
destilador, condensador, vaso florentino) y una mesa de acero inoxidable para
el proceso de decantación.
El área de empaque cerciorará que los frascos estén correctamente
pesados y sellados, y se encargará de colocar la etiqueta a cada frasco y de su
embalaje colocando el certificado de control de calidad, para ello tendrá como
equipo una mesa de acero inoxidable y una balanza analítica. En los
alrededores de la planta se ubicará el suministro de gas y un mueble para
guardar todos los utensilios e insumos de limpieza y desinfección.
Para realizar la distribución de los elementos de la planta, se utilizó el
método de distribución Layout, el cual se basa en ponderaciones numéricas que
indican el grado de importancia que tiene la relación de un parámetro de
evaluación con otro. En la distribución de elementos de una planta, éstas
ponderaciones (1, 2, 3, 4, etc.) indican el nivel de importancia de la cercanía de
un departamento con otro.
En la tabla XXII se muestran los criterios a utilizar para el método
LAYOUT.
85
Tabla XXII. Criterios a utilizar para método de Layout
Fuente: TORRES, Sergio. Ingeniería de planta. p. 12.
Al dibujar la matriz, colocar los elementos a evaluar y relacionar cada
ambiente entre sí, con el objetivo de obtener las relaciones que permitan ubicar
cada área dentro de la planta da como resultado:
Figura 32. Matriz de Layout
Fuente: elaboración propia.
Con las cercanías definidas se distribuye la planta, tomando en cuenta
que el local físico es de 14,07 metros de largo y 9,25 metros de ancho y los
baños de 6,69 y 3,47 metros respectivamente.
La planta tendrá dos entradas principales por el área de descarga y por
la sala de espera. El área de descarga tendrá acceso directo a la bodega de
materia prima, de ahí se podrá ingresar al laboratorio de control de calidad y al
área de producción; también se podrá ingresar a la bodega de materia prima
Nivel de Cercanía Punteo
Indispensable 1
Deseada 2
No deseada 3
No cercanía 4
86
por la sala de espera. Los envases de aceite esencial pasarán directamente al
área de empaque y de ahí a la bodega de producto terminado en donde estará
ubicada la puerta del área de carga, a la par de esta bodega estará la oficina y
la sala de espera. En la figura 35 y 36 se muestra la distribución de la planta y
el plano acotado indicando las entradas, ventanas, salidas de emergencia y el
tamaño de cada área.
87
Figura 33. Plano distribución en planta
Fuente: PrewisCad.
Fuente: PrewiCad.
88
Figura 34. Plano acotado de planta extractora de aceite esencial.
Fuente: PrewisCad.
89
2.4.5. Personal
La capacidad de producción, tomando en cuenta la cantidad de materia
prima disponible, el tamaño de la planta, el equipo y el rendimiento obtenido,
será de 2 líneas de producción para cardamomo de tercera calidad, ya que
según las pruebas experimentales el rendimiento de la cascarilla es
relativamente bajo haciendo no factible su comercialización por los altos costos
que esto representa.
Se debe considerar que en la producción hay 4 horas de tiempo muerto es
decir de inactividad laboral, esto es durante la condensación de agua y aceite,
por lo que para aprovechar la mano de obra se le asignan al personal
diversidad de actividades.
Para realizar todas las actividades se necesita un gerente general en el
que se centra la toma de decisiones y verifica que todos cumplan con sus
funciones así como controla los presupuestos, contratos, equipos y suministros,
el jefe de producción vela que todas las áreas de la planta laboren de manera
eficiente y cumpliendo con la inocuidad, un encargado de control de calidad el
cual realiza todas las pruebas para asegurar que la materia prima y el producto
terminado cumplan con lo establecido, un encargado de limpieza y 4 operarios
a cargo de la molienda y de las marmitas, el encargado de bodega y producto
terminado que también etiquetará el producto y el encargado de ventas.
Únicamente los días que se descargue la materia prima se contrataran a dos
personas. La cantidad de personal requerido está determinado por el número
de equipo a manipular, la cantidad de materia prima, las horas de trabajo y el
número de envases que se desea producir al día.
90
En la figura 35 se presenta el organigrama propuesto de la línea extractora
de aceite esencial.
Figura 35. Organigrama propuesto
Fuente: Elaboración propia.
Todos los puestos de trabajo tendrán una jornada de 8 horas, siendo la
hora de entrada a las 8:00 am y salida a las 17:00 hrs. con hora de almuerzo de
12:00 a 13:00 pm. Los perfiles del personal se describen en las tablas XXIII al
XXIX
91
Tabla XXIII. Perfil del puesto de gerente general
PLANTA DE EXTRACCIÓN DE ACEITE ESENCIAL DE CARDAMOMO
Hoja: 1/1 Fecha:
12/09/2017
Descripción del puesto
Nombre del puesto: Gerente General Ubicación física y administrativa: Oficina y Áreas de producción Jefe inmediato: ninguno. Subordinados directos: Jefe de producción, Jefe de control de calidad, encargado de limpieza, operarios, encargado de bodega y producto terminado y encargado de ventas.
Propósito
Administrar, controlar, organizar y ejecutar todos los procesos administrativos y contables de la planta.
Funciones
Coordinar, supervisar y evaluar las actividades del personal.
Planear, administrar y controlar los presupuestos, contratos, equipos y suministros.
Participar activamente en los procesos de reclutamiento, selección y entrenamiento del personal.
Organizar las ventas y estar constantemente en contacto con los clientes y proveedores junto con el encargado de ventas.
Planificar y organizar la producción de la planta.
Realizar informes mensuales sobre ventas y ganancias de la planta.
Pasar mensualmente el checklist de buenas prácticas de manufactura.
LVI. Características personales
Edad: 30-50 años Sexo: No relevante
LVII. Formación
Escolaridad: Ingeniero Industrial, agroindustrial o carreras afines.
Idiomas: Inglés/Español, opcional Quekchí
Experiencia: Mínimo 4 años en cargos similares.
Conocimientos específicos para el puesto: Conocimientos en técnicas de negociación, administración y gerencia. Capacidad de toma de decisiones y de trabajo en equipo. Manejo de equipo de extracciones vegetales y buenas prácticas de manufactura (norma RCTA). Conocimientos sobre prácticas agronómicas y química básica.
Fuente: elaboración propia.
92
Tabla XXIV. Perfil del puesto de jefe de producción
PLANTA DE EXTRACCIÓN DE ACEITE ESENCIAL DE CARDAMOMO
Hoja: 1/1 Fecha:
12/09/2017
Datos generales Nombre del puesto: Jefe de producción Ubicación física y administrativa: Oficina y Áreas de producción Jefe inmediato: Gerente General Subordinados directos: Jefe de control de calidad, encargado de limpieza, operarios, encargado de bodega y producto terminado y encargado de ventas.
Propósito del puesto Encargado de velar porque las áreas de producción laboren bajo las normas de manufactura y de manera eficiente los operarios, con el fin de optimizar tiempo y materia prima, y así cumplir con lo solicitado por gerencia general.
Funciones
Planificar, organizar y supervisar todas las actividades diarias dentro de la planta.
Verificar que la materia prima almacenada cumpla con el certificado de control de calidad.
Hacer cumplir la meta de producción e informar al gerente general.
Verificar que los operarios cumplan con la indumentaria y con las buenas prácticas higiénicas.
Inspeccionar que todas las áreas de trabajo estén limpias y en óptimas condiciones.
Informar a gerente general de insumos necesarios, equipos e instalaciones dañadas.
Observar que todo producto terminado cumpla con los estándares establecidos.
Apoyar a los operarios en las actividades de todas las áreas de producción.
Planificar y dar capacitaciones a operarios sobre temas que se crean necesarios.
Características personales
Edad: 25-50 años Sexo: No relevante
Formación
Escolaridad: Ingeniero Industrial, químico, agroindustrial o carreras afines.
Idiomas: Inglés/Español, opcional Quekchí
Experiencia: Mínima de 1 o 2 años como supervisor de proceso de plantas industriales.
Conocimientos específicos para el puesto: Manejo de equipo de extractos vegetales, buenas prácticas de manufactura (norma RCTA), habilidad de liderazgo y coordinación de equipo, conocimientos sobre ingeniería de procesos, extracción de aceites y sus técnicas, y producción agrícola de cardamomo.
Fuente: elaboración propia.
93
Tabla XXV. Perfil del puesto de encargado de control de calidad
PLANTA DE EXTRACCIÓN DE ACEITE ESENCIAL DE CARDAMOMO
Hoja: 1/1 Fecha:
12/09/2017
Datos generales
Nombre del puesto: Jefe de Control de Calidad Ubicación física y administrativa: Laboratorio de control de calidad. Jefe inmediato: Gerente General y Jefe de producción Subordinados directos: Operarios, encargado de bodega y producto terminado.
Propósito del puesto
Asegurar que los aceites cumplan con altos índices de calidad, siguiendo las normas establecidas por la industria.
Funciones
Evaluar los controles de calidad de la materia prima y del producto terminado.
Organizar y colocar los certificados de calidad a todos los lotes de producción.
Verificar que no salgan de la empresa productos adulterados.
Mantener en buenas condiciones de uso y funcionamiento los instrumentos y equipos para realizar actividades propias del laboratorio.
Cumplir con las normas de salud ocupacional establecidas por la empresa.
Características personales
Edad: De 24 en adelante
Sexo: Femenino
Formación
Escolaridad: Químico farmacéutico, Ingeniero químico, agroindustrial o carreras afines
Idiomas: Español
Experiencia: Mínimo 2 años con experiencia en plantas productoras de aceite.
Conocimientos específicos para el puesto: Manejo de cristalería y equipo de laboratorio. Química básica. Conocimientos de normas de grasas y aceites. Buenas prácticas de manufactura y de laboratorio, normas de higiene, y reglamento de salud y seguridad ocupacional.
Fuente: elaboración propia.
94
Tabla XXVI. Perfil del puesto de encargado de ventas
PLANTA DE EXTRACCIÓN DE ACEITE ESENCIAL DE CARDAMOMO
Hoja: 1/1 Fecha:
12/09/2017
Datos generales
Nombre del puesto: Encargado de Ventas Ubicación física y administrativa: Oficina y sala de espera Jefe inmediato: Gerente General y Jefe de Producción Subordinados directos: Operarios, Encargado de limpieza.
Propósito del puesto
Brindar excelente servicio y buena atención a clientes de la empresa, con el fin de consolidar las ventas.
Funciones
Organizar y transferir la orden de pedidos a encargado de producto terminado y materia prima.
Mantener la buena imagen de los productos y la satisfacción del cliente.
Desarrollar estrategias de ventas y marketing.
Elaborar informe de ventas mensuales.
Negociar personalmente los contratos comerciales con grandes clientes.
Cumplir con las metas de venta determinadas por la Gerencia general.
Características personales
Edad: De 23 en adelante
Sexo: No relevante
Formación
Escolaridad: Licenciado en administración de empresas o afín.
Idiomas: Español e Ingles
Experiencia: Mínimo 1 año en funciones y responsabilidades similares.
Conocimientos específicos para el puesto: Manejo de Office, Marketing, Atención al cliente, aspectos contables y conocimiento sobre el mercado de los aceites esenciales y del cardamomo. Elaboración de estrategias comerciales. Desarrollo y ejecución de nuevos proyectos comerciales. Buenas prácticas de manufactura, normas de higiene y reglamento de salud y seguridad ocupacional. Fuente: elaboración propia.
95
Tabla XXVII. Perfil del puesto de encargado de limpieza
PLANTA DE EXTRACCIÓN DE ACEITE ESENCIAL DE CARDAMOMO
Hoja: 1/1 Fecha:
12/09/2017
Datos generales
Nombre del puesto: Encargado de limpieza. Ubicación física y administrativa: --- Jefe inmediato: Gerente General y jefe de producción Subordinados directos: ---
Propósito del puesto
Mantener toda la planta limpia y desinfectada para evitar la contaminación del producto terminado y de las áreas.
Funciones
Realizar requerimientos de forma mensual de los insumos necesarios para la limpieza.
Diariamente lavar y colocar la solución desinfectante del pediluvio.
Mantener limpias las instalaciones sanitarias, regaderas, lavamanos, lavatrastos y pisos de las distintas áreas.
Mantener los alrededores de la planta libres de suciedad.
Retirar diariamente los deshechos de la planta.
Características personales
Edad: De 18 en adelante
Sexo: ambos sexos
Formación
Escolaridad: nivel de educación primaria o básica.
Idiomas: Español
Experiencia: 1 año en cargos similares.
Conocimientos específicos para el puesto: Manejo y uso seguro de químicos.
Fuente: elaboración propia.
96
Tabla XXVIII. Perfil del puesto de encargado de bodega y producto
terminado
PLANTA DE EXTRACCIÓN DE ACEITE ESENCIAL DE CARDAMOMO
Hoja: 1/1 Fecha:
12/09/2017
Datos generales
Nombre del puesto: Encargado de bodega y producto terminado Ubicación física y administrativa: Bodega de materia prima y producto terminado Jefe inmediato: Gerente General y Jefe de Producción Subordinados directos: no se tiene
Propósito del puesto
Planear, organizar, dirigir y controlar el envío de materia prima a la planta y establecer el sistema de almacenamiento de primera entradas, primeras salidas,
Funciones
Llevar el control preciso de las entradas y salidas de los productos, proveedores y clientes.
Velar que las áreas cumplan con las condiciones óptimas de almacenamiento.
Almacenar el material y el producto de una manera ordenada y accesible en la bodega.
Inspeccionar y verificar que la cantidad de materia prima llegada, sea la correcta.
Organizar y transferir la orden de pedidos a encargado de producto terminado y materia prima.
Etiquetar el producto final y colocarlos en las cajas.
Características personales
Edad: De 18 en adelante Sexo: Masculino
Nacionalidad: No relevante Estado Civil: No relevante
Formación
Escolaridad: perito agrónomo o carrera afín.
Idiomas: Español.
Experiencia: Mínimo 1 año en funciones y responsabilidades similares.
Conocimientos específicos para el puesto: Manejo de Office y conocimientos sobre el manejo agronómico del cardamomo. Buenas prácticas de manufactura, normas de higiene y reglamento de salud y seguridad ocupacional.
Fuente: elaboración propia.
97
Tabla XXIX. Perfil del puesto de operario
PLANTA DE EXTRACCIÓN DE ACEITE ESENCIAL DE CARDAMOMO Y CASCARILLA.
Hoja: 1/1 Fecha:
12/09/2017
Datos generales
Nombre del puesto: Operario Ubicación física y administrativa: Áreas de producción Jefe inmediato: Gerente General y Jefe de Producción Subordinados directos: Ninguno
Propósito del puesto
Realizar todas las actividades necesarias para la elaboración del extracto de aceite esencial de cardamomo.
Funciones
Mantener limpias y ordenada toda el área de producción.
Poner en funcionamiento la caldera y controlar el nivel del diesel.
Moler todo el cardamomo o cascarilla a utilizar en la producción.
Cargar marmita con la materia prima y supervisar el correcto funcionamiento de la maquinaria extractora de aceite esencial.
Cumplir con las órdenes que le sean asignadas por el jefe de operaciones.
Conocer todos los procedimientos operativos estándar de sanitización (POES)
Decantar, pesar y colocar en los recipientes del aceite esencial
Características personales
Edad: De 18 a 40 años Sexo: Masculino
Nacionalidad: No relevante Estado Civil: No relevante
Formación
Escolaridad: Nivel diversificado Idiomas: Español.
Experiencia: Mínimo 1 año con experiencia comprobable en empresas dedicadas a la extracción de aceites.
Conocimientos específicos para el puesto: Conocimientos sobre el manejo agronómico del cardamomo y uso de equipo destilador. Buenas prácticas de manufactura, normas de higiene, y reglamento de salud y seguridad ocupacional.
Fuente: elaboración propia.
98
2.4.6. Buenas prácticas de manufactura
“Las buenas prácticas de manufactura son las condiciones de
infraestructura y procedimientos establecidos para todos los procesos de
producción y control de alimentos, bebidas y productos afines, con el objetivo
de garantizar la calidad e inocuidad de dichos productos según normas
aceptadas internacionalmente.”1313
Para definir las buenas prácticas de manufactura que deberá incurrir la
planta, se toma como apoyo el Reglamento Técnico Centroamericano RTCA
67.01.33:06 que tiene como objetivo establecer las disposiciones generales
sobre prácticas de higiene y de operación durante la industrialización de los
productos alimenticios; y el reglamento de Salud y Seguridad Ocupacional,
Acuerdo gubernativo 229-2014 y sus reformas.
El mantenimiento de la higiene es una condición esencial para asegurar la
inocuidad de los productos que se elaboran, por lo que se proponen programas
de limpieza es decir procedimientos operativos estándar de sanitización (POES)
indicando los equipos y utensilios a utilizar, la frecuencia, los métodos de
limpieza y desinfección, los productos químicos utilizados, los responsables de
la limpieza y los registros necesarios. Las BPM y los POES son de vital
importancia ya que darán una guía sobre cómo deberán ser las instalaciones y
como realizar todas las actividades dentro de la planta.
13
Reglamento técnico centroamericano RCTA 67.01.33:06. Buenas prácticas de manufactura. Principios generales. p 3.
99
2.4.6.1. Edificio
Al momento de establecer la ubicación de la planta se deberá contar con
facilidades para el retiro de los desechos, así como vías de acceso y no estar
en zona expuesta a peligros de contaminación física, química y biológica.
Los alrededores de planta se mantendrán en óptimas condiciones
removiendo desechos sólidos y desperdicios tres veces por semana, los patios
y lugares de carga y descarga se limpiarán diariamente para evitar
contaminación dentro de la planta. Los espacios de trabajo entre el equipo y las
paredes deben ser de por lo menos 50 cm. sin obstáculos, de manera que
permita a los empleados realizar sus deberes de limpieza en forma adecuada.
El piso será de concentro con pendiente y desagüe para evacuar
rápidamente el agua, al observar grietas e irregularidades en su superficie o
uniones se ordena su reparación inmediatamente, las uniones entre pisos y las
paredes deberán tener curva sanitaria para facilitar su limpieza y evitar la
acumulación de materiales que favorezcan la contaminación, en el caso del
área de control de calidad será de piso cerámico color blanco. Las paredes
deben ser impermeables, no absorbentes, lisas y fáciles de lavar.
Para evitar la entrada de plagas e insectos, las ventanas tendrán que estar
provistas de malla contra insectos que sea fácil de desmontar y limpiar. Las
puertas serán de metal con superficie lisa y no absorbente y fácil de limpiar y
desinfectar.
Las 15 lámparas en todas las áreas tendrán protección y la instalación
eléctrica en general será empotrada y según sea el caso estarán recubiertas
por tubos.
100
Para evitar al máximo la contaminación, las instalaciones sanitarias
estarán alejadas de la planta de producción, con ventilación hacia el exterior,
provistas de papel higiénico, jabón, toallas de papel y basureros. Por cada
veinte trabajadores hombres y por cada quince mujeres, se deberá tener al
menos un inodoro, por lo que se contará con un inodoro por sexo al igual que
las duchas y lavamanos, ambos con sus respectivos casilleros.
Al entrar al área de producción se tendrá un lavamanos no accionado
manualmente provisto de jabón líquido, gel antibacterial y toallas de papel así
como un pediluvio conteniendo desinfectante a base de yodo y un cepillo con
pasto artificial para ayudar a remover residuos que se encuentren pegados a la
suela de la bota.
Luego del proceso de extracción, estos residuos se depositarán en
recipientes plásticos lavables y con tapaderas para luego ser entregados a los
agricultores de la localidad, utilizándolos como abono. En cada área se tendrá
un basurero y diariamente los desechos serán llevados al depósito general,
alejado de la planta debidamente techado y con piso de concreto para facilitar
su lavado.
A continuación se presentan las propuestas de programas de limpieza y
desinfección:
101
Tabla XXX. POES, lavatrastos y lavamanos
POES Lavado y saneamiento de Lavatrastos y lavamanos
Código
Versión 1
Fecha 15/08/2
017
Página 1 de 1
Elaborado por: Mariela Pop Firma:
Revisado por: Gerente general y jefe de producción Firma:
Aprobado por: Gerente general y jefe de producción Firma:
I. OBJETIVO Eliminar y remover cualquier suciedad que se
encuentre fuera de contacto con la materia
prima dentro del proceso.
II. RESPONSABLE Encargado de limpieza.
III. FRECUENCIA Diaria, al finalizar el proceso
IV. MATERIALES Y EQUIPOS Detergente alcalino (TOPAX 17)
Esponja abrasiva, tamaño 3 ¾ “ x 2 ½ “
Desinfectante yodado (MIKROKLENE)
Paños de papel desechables
V. ZONAS DE LIMPIEZA Zona de producción, baños y laboratorio de
control de calidad.
VI. PROCEDIMIENTO 1. Retirar residuos sólidos.
2. Pre-enjuague de la zona de limpieza
(norma COGUANOR 29001).
3. Aplicación de detergente alcalino (solución
de detergente alcalino TOPAX 17 a una solución
de 50 gr por litro de agua) .
4. Fregar y asegurarse que son eliminadas
todas las señales y marcas.
5. Enjuagar con abundante agua.
6. Poner la solución desinfectante yodado
(1.5 gramos MIKROKLENE por litro de
agua) a temperatura ambiente.
7. Enjuagar con abúndate agua.
Fuente: elaboración propia.
102
Tabla XXXI. POES, pediluvio
POES Lavado y desinfección de: Pediluvios
Código
Revisión 1
Fecha 15/08/2017
Página 1 de 1
Elaborado por: Mariela Pop Firma:
Revisado por: Jefe de Producción Firma:
Aprobado por: Gerente general Firma:
I. OBJETIVO Mantener la sanidad de los pediluvios y evitar la entrada de microorganismos a la planta.
II. RESPONSABLE Encargado de limpieza
III. FRECUENCIA Diario
IV. MATERIALES Y EQUIPOS
Detergente alcalino (TOPAX 17)
Escoba fibras de plástico, medida 37 x 11 cms.
Desinfectante yodado (MIKROKLENE)
Manguera de plástico
V. ZONAS DE LIMPIEZA Zona de producción
VI. PROCEDIMIENTO
1. Drenar la solución del pediluvio.
2. Eliminar las macro suciedades.
3. Pre-enjuague de pediluvios (norma
COGUANOR 29001).
4. Aplicación de detergente alcalino (solución de
detergente alcalino TOPAX 17 a una solución de
50 gr por litro de agua).
5. Fregar y asegurarse que son eliminadas
todas las señales y marcas.
6. Enjuagar con abundante agua.
7. Poner la solución desinfectante (1.5 gramos
MIKROKLENE por litro de agua) a
temperatura ambiente.
8. Enjuagar con abúndate agua.
9. Colocar la nueva solución en los pediluvios
(3 gramos MIKROKLENE por litro de
agua).
Fuente: elaboración propia.
103
Tabla XXXII. Paredes, pisos, techo, puertas y ventanas.
Fuente: elaboración propia.
104
2.4.6.2. Equipo y utensilios
El mantenimiento de los equipos y utensilios tiene como finalidad
incrementar la vida útil, garantizar que estos no sean fuentes de contaminación,
mejorar la utilización de los recursos, que no interrumpan o alteren el proceso
productivo, la correcta utilización y el buen estado higiénico de los mismos, así
como no trasmitir sustancias tóxicas, olores ni sabores al producto final.
Acero inoxidable y vidrio serán los materiales de los equipos y utensilios,
con superficies lisas, sin roturas, astillas o agujeros. La revisión de la
funcionalidad y el estado de ellos será responsabilidad del jefe de producción
con apoyo de los 4 operarios, quien deberá informar al gerente en caso de
algún desperfecto o mal estado para así gestionar la reparación inmediata.
Se manejarán dos tipos de mantenimientos: el correctivo y el preventivo.
El mantenimiento correctivo se dará cuando durante el funcionamiento de los
equipos y utensilios sea observado el daño, corrigiéndolo inmediatamente. El
mantenimiento preventivo se realizará de forma periódica cada dos meses para
encontrar y corregir los problemas antes de que estos provoquen fallas y
tiempos muertos. El equipo como la caldera, molino y condensador que
necesita de personal especializado para su mantenimiento y reparación será
realizado por una empresa externa cada 6 meses, este será programado por el
gerente general.
Antes, durante y después de su uso se limpiarán y desinfectarán de la
siguiente manera:
105
Tabla XXXIII. POES. Equipo, cristalería y mesas
POES LAVADO Y DESINFECCIÓN DEL EQUIPO, CRISTALERIA Y MESAS
Código
Revisión 1
Fecha 15/08/2017
Página 1 de 2 Preparado por: Mariela Pop Firma:
Revisado por: Gerente general y jefe de producción Firma:
Aprobado por: Gerente general y jefe de producción Firma:
I. OBJETIVO Remover la suciedad y reducir la contaminación y
propagación de contaminantes de origen biológico, físico o
químico presentes en el equipo, cristalería y mesas, a un
nivel aceptable.
II. RESPONSABLES Operarios, Jefe de producción, Encargado de control de
calidad.
III. FRECUENCIA Diaria, al terminar cada proceso.
IV. MATERIALES Y
EQUIPOS
• Esponjas abrasivas, tamaño 3 ¾ “ x 2 ½ “ • Soluciones detergentes (TOPAX 17) y desinfectantes (MIKROKLENE) • Papel absorbente • Bolsas de basura • Manguera
Escobillas
Lavatrastos
V. ZONAS DE
LIMPIEZA
Área de producción, laboratorio de control de calidad, área de empaque, producto terminado y recepción de materia prima
VI. PROCEDIMIENTO Lavado y saneamiento de cristalería: 1. Eliminar todos los desechos sólidos por medio de
papel absorbente. 2. Aplicar agua para remover los sólidos y
grasas.(Norma COGUANOR 29001) 3. Friccionar las superficies con cepillos y una solución
de detergente (solución de detergente alcalino TOPAX 17 a una solución de 50 gr por litro de agua) .
4. Aplicar agua en todas las superficies y cavidades que tengan contacto con los productos comestibles una solución de 1,5 gramos MIKROKLENE por litro de agua.
5. Dejar reposar 10 minutos. 6. Aplicar abundante agua. 7. Secar con papel absorbente.
106
Continuación tabla XXXIII.
Lavado y saneamiento del equipo (marmita y molino) 1. Limpieza en seco: Remover con paños los
desperdicios orgánicos situados en el equipo (marmita y molino).
2. Enjuague inicial: Aplicar agua sobre el equipo removiendo la mayor cantidad de materia orgánica presente (pre-enjuague) de todas las superficies que entran en contacto con el alimento (Norma COGUANOR 29001).
3. Frotar con esponjas abrasivas y jabón líquido alcalino cada parte del equipo, hasta que las superficies no presenten ninguna suciedad adherida.
4. Aplicar agua hasta eliminar por completo la suciedad desprendida por la acción manual realizada.
5. Preparar la solución desinfectante (1,5 gramos
MIKROKLENE por litro de agua) en los
recipientes acondicionados.
6. Aplicar homogéneamente en el equipo.
7. Enjuagar con agua limpia (norma COGUANOR
29001).
8. En el caso de efectuarse desarmes, dejarlos
limpios y armarlos.
Lavado y saneamiento del equipo (balanza y báscula)
1. Aplicar agua y detergente alcalino a una esponja.
.(Norma COGUANOR 29001).
2. Frotar por toda la superficie del equipo.
3. Retirar detergente (solución de detergente alcalino
TOPAX 17 a una solución de 50 gr por litro de agua) con
un trapo húmedo.
4. Aplicar solución de(1,5 gramos MIKROKLENE
por litro de agua).
Lavado y saneamiento de mesas
1. Retirar residuos sólidos con un trapo.
2. Aplicar agua (Norma COGUANOR 29001) y
restregar con detergente (solución de detergente
alcalino TOPAX 17 a una solución de 50 gr por litro de
agua) utilizando una esponja.
107
Continuación tabla XXXIII.
3. Enjuagar con abundante agua. 4. Aplicar agua con desinfectante yodado (1,5
gramos MIKROLENE por litro de agua).
Fuente: elaboración propia.
2.4.6.3. Personal
Respecto al control de salud, todo el personal deberá someterse a un
examen médico previo a su contratación y mantener la constancia actualizada,
documentada y renovada como mínimo cada seis meses. Así mismo, debe
realizarse un reconocimiento médico cuando sea necesario por razones clínicas
y epidemiológicas, especialmente después de una ausencia originada por una
infección contagiosa, diarrea, heridas infectadas o abierta, infecciones cutáneas
o llagas que pudiera dejar secuelas capaces de provocar contaminaciones de
los alimentos que se manipulan. El Gerente General y Jefe de Producción son
directamente responsables del cumplimiento de esta disposición y deben tomar
las medidas necesarias para que no se permita manipular los alimentos, directa
o indirectamente, al personal del que se conozca o se sospeche padece de una
enfermedad infecciosa susceptible de ser transmitida por alimentos, o que
presente heridas infectadas, o irritaciones cutáneas.
Mensualmente se capacitará al personal sobre temas relacionados a las
buenas prácticas de manufactura, buenas prácticas higiénicas, procedimientos
operativos estándar de saneamiento, contaminación de alimentos y
enfermedades de transmisión alimentaria entre otros temas que se crea
necesarios.
Todo el personal debe cumplir con las siguientes prácticas higiénicas:
108
Lavarse las manos constantemente.
Los elementos de protección personal a utilizar serán guantes de látex,
gafas, botas blancas, redecilla, uniforme (pantalón de lona y camisa polo)
y bata blanca.
Está estrictamente prohibido comer, beber, fumar, masticar goma de
mascar, estornudar o toser sobre la materia prima, sonar la nariz, tocar
objetos sucios y luego manipular la materia prima y secar el sudor con el
uniforme.
El uniforme y la bata se utilizara únicamente uno por día, después tendrá
que lavarse.
La ropa protectora deberá encontrarse en buen estado, de no ser así, no
cumplen su función.
Guardar la ropa y enseres personales en los casilleros.
Las uñas deben estar cortas y limpias, el bigote y barba deben estar bien
recortados, el cabello recogido y cubierto, no utilizar joyas, ni usar
maquillaje.
Las visitas que lleguen al recinto, deben cumplir con las mismas
exigencias que el personal que labora en el.
En el siguiente POES se describe la forma correcta para que cada
operario y visitante se lave las manos.
109
Tabla XXXIV. POES lavado de manos
POES Lavado de manos
Código
Revisión 1
Fecha 15/08/2017
Página 1 de 1
Elaborado por: Mariela Pop Firma:
Revisado por: Gerente General y Jefe de Producción Firma:
Aprobado por: Gerente General y Jefe de Producción
Firma:
I. OBJETIVO Prevenir y remover microbios que pueden causar enfermedades y contaminar el producto.
II. RESPONSABLES Todo el personal
III. FRECUENCIA Al iniciar la jornada laboral.
Después de haber usado los servicios higiénicos.
Después de cada descanso.
Cada vez que se manipulen elementos ajenos a la actividad realizara.
IV. MATERIALES Y EQUIPOS
Jabón líquido para manos antibacteriano y neutro CLEAN & SMOOTH.
Toallas de papel.
Lavamanos.
Desinfectante bactericida a base de yodo.
V. ZONAS DE LIMPIEZA Servicio sanitario, laboratorio de control de calidad y área de producción.
VI. PROCEDIMIENTO 1. Mojar las manos (Norma COGUANOR 29001). 2. Aplicar suficiente jabón líquido antibacteriano y neutro para cubrir las
superficies de las manos. 3. Frotar las palmas de las manos entre sí. 4. Frotar la palma de la mano derecha contra el dorso de la mano
izquierda entrelazando los dedos y viceversa. 5. Frotar las palmas de las manos entre sí, con los dedos entrelazados. 6. Frotar el dorso de los dedos de una mano contra la palma de la
mano opuesta, manteniendo unidos los dedos. 7. Rodearse el pulgar izquierdo con la palma de la mano derecha,
frotar con un movimiento de rotación, viceversa. 8. Frotar la punta de los dedos de la mano derecha contra la palma de
la mano izquierda, haciendo un movimiento de rotación, viceversa. 9. Enjuagar las manos. 10. Secar con una toalla de un solo uso. 11. Aplicar desinfectante bactericida a base de yodo (Bactoyod).
Fuente: elaboración propia.
110
2.4.6.4. Control de procesos y producción
El control de producción y de procesos se puede definir como “la función
de dirigir o regular el movimiento metódico de los materiales por todo el ciclo de
fabricación, desde la requisición de materias primas, hasta la entrega del
producto terminando, mediante la transmisión sistemática de introducciones a
los subordinados.” 1314
Para el control de la línea de producción, el gerente general y el jefe de
producción deben estar al tanto de las actividades que se realizan en la planta
desde la cantidad de materia prima a ingresar, las actividades del personal, el
tiempo y la cantidad producida, los parámetros de calidad del producto hasta el
almacenamiento. Las ventajas radican en que se organice la producción, se
controla el consumo de materia prima, se controla el tiempo trabajado por
operario y se verifica las cantidades producidas.
Se utilizarán 3 formatos para controlar la producción y los procesos. El
primero a cargo del operario en donde expone las actividades realizadas y la
cantidad de envases producidos, estos se comparan con las órdenes de
producción que los realizará el jefe de producción y por último con el formato de
control de materias primas que estará a cargo del encargado de la bodega de
materia prima y producto terminado.
En las figuras 36, 37 y 38 se muestran los formatos para controlar las
actividades de la línea de producción; estos serán llenados diariamente.
13
MONTAÑO LARIOS, José Jesús. La calidad es más que ISO 9000. p. 325.
111
Figura 36. Formato de reporte de trabajo
Fuente: elaboración propia.
Figura 37. Formato de orden de producción
PLANTA EXTRACTORA DE ACEITE ESENCIAL DE CARDAMOMO
Responsable:____________________________________________________ Área donde labora:________________________________________________
No. De pedido
Fecha de pedido
Fecha de entrega
Cardamomo necesario
(kg)
Galones de Diesel
Cantidad proyectada
Fuente: elaboración propia.
PLANTA EXTRACTORA DE ACEITE ESENCIAL DE CARDAMOMO
Reporte de trabajo No. _______________ Total horas trabajadas:___________ Operario:________________________________________________________ Área donde labora:________________________________________________
Fecha Operaciones realizadas
Orden de producción
Cantidad producida
Inconvenientes para el desarrollo de actividades:_______________________ ______________________________________________________________
112
Figura 38. Formato de control de materia prima
PLANTA EXTRACTORA DE ACEITE ESENCIAL DE CARDAMOMO
Responsable:_______________________________________________ Área donde labora:___________________________________________
Fecha No.
Orden de pedido
Materiales Cantidad entregada
Cantidad devuelta
Cantidad utilizada
Fuente: elaboración propia.
Para reducir el crecimiento potencial de microorganismo, proteger el
producto final de contaminación y resguardar la salud del personal,
mensualmente se pasará el siguiente checklist a cargo del gerente general con
apoyo del jefe de producción, el cual es una lista de comprobación para verificar
que se cumplan con todas las buenas prácticas de manufactura.
113
Tabla XXXV. Lista de verificación
114
Continuación tabla XXXV.
115
Continuación tabla XXXV.
116
Continuación tabla XXXV.
117
Continuación tabla XXXV.
118
Continuación tabla XXXV.
119
Continuación tabla XXXV.
´
120
Continuación tabla XXXV.
Fuente: elaboración propia, con base en RTCA.
2.4.6.5. Almacenamiento
Las instalaciones tendrán por separado el almacenamiento de: materia
prima, producto terminado, productos de limpieza y sustancias peligrosas. Las
puertas de carga y descarga no deberán estar en contacto alguno y ambas
estarán techadas de tal forma que las rampas estén cubiertas.
Antes de almacenar la materia y producto terminado deberá pasar por una
inspección de humedad, densidad y clasificación para asegurar la inocuidad y
los estándares establecidos, siempre llevando el control con el formato de la
figura 8. De no cumplirlos, será rechazado todo el lote de cardamomo y aceite
esencial.
Ya que la única sustancia peligrosa a utilizar es el diesel, se almacenará
fuera de las instalaciones de la planta al igual que los productos de limpieza. En
la bodega de materia prima y producto terminado las tarimas deberán ser de
plástico, a una distancia mínima de 15 cm sobre el piso, separadas por 50 cm
de la pared y a 1,5 m del techo. No se permitirá dentro de cada bodega
producto ajeno a su propósito.
121
Durante el almacenamiento el encargado de la bodega de materia prima y
producto terminado deberá ejercer una inspección periódica verificando que el
cardamomo no tenga presencia de mohos o insectos, el saco este en buenas
condiciones ni tenga aberturas y tenga el certificado de control de calidad. En el
caso de los envases observar que todos estén correctamente sellados, limpios,
con su etiqueta, en su embalaje y con el certificado de control de calidad de
producto terminado.
2.4.7. Seguridad y salud ocupacional
Es de gran importancia velar por el bienestar y las condiciones adecuadas
de trabajo con el fin de minimizar los riesgos y evitar accidentes o pérdidas
humanas. Para asegurar que esto se cumpla es necesaria la implementación de
señalización del piso por colores e identificación de tuberías de acuerdo a los
riesgos y aplicaciones, señales de prohibición, de obligación, de advertencia, de
evacuación, seguridad y contra incendios en toda la planta, así como tener los
pasos a seguir en caso de evacuación de las instalaciones por sismos o
terremotos, fugas de gas e incendios.
2.4.7.1. Señalización industrial
El campo de la seguridad e higiene en el trabajo se apoya en un sistema
de señalización estandarizada, para reforzar las medidas relacionadas con la
prevención de accidentes y enfermedades, el cual se basa en el uso de
mensajes gráficos para lograr el entendimiento, la falta de ellos puede originar
confusión e incluso accidentes.
122
Una señal de seguridad e higiene es un sistema que se compone
básicamente de una forma geométrica, color de seguridad y color contraste, y
un símbolo o pictograma.
La señalización de ambientes y equipos de seguridad en el trabajo está
contemplado en el capítulo III. Señales de los locales de trabajo del Acuerdo
Gubernativo Número 229-2014, en el que establece los objetivos de su
instalación y sus especificaciones.
Cada entrada a las áreas de la planta estará identificada según la figura
35, con letras mayúsculas de color azul blanco, sobre un fondo azul obscuro y
el logo de la empresa del lado izquierdo del rotulo. Todas las señales y rótulos
serán elaboradas de material acrílico y deberá cumplir con las especificaciones
de color y forma.
Figura 39. Formato de identificación de áreas
Fuente: elaboración propia.
La señalización de pisos tiene como objetivo detectar áreas de operación,
objetos u obstáculos para aumentar la visibilidad y delatar la presencia de ellos,
siendo los que se presentan a continuación:
123
Tabla XXXVI. Señalización en piso
COLOR SIGNIFICADO APLICACIÓN
Amarillo Delimitación de
áreas Señalización de zonas de trabajo Flechas de recorrido de planta
Rojo Peligro Tanque de diesel
Gris Demarcación de basureros, locker y soportes para elementos de aseo
Azul, verde o negro Delimitación Almacenamiento de materia prima y producto terminado
Franjas amarillas/negras
Precaución
Equipo extractor de aceite esencial Áreas que presentan riesgo por ser tránsito.
Fuente: Estándares de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA). Norma 29 CFR 1910.144.
Código de colores: de seguridad para marcar peligros físicos.
Refiriéndose a la tubería, los colores de identificación para transporte de
fluidos en estado líquido y gaseoso se presentan en la tabla XXXXVII. Las
tuberías se deberán pintar en su totalidad, incluyendo los accesorios y
adicionalmente se deben colocar flechas de color contrastante que indiquen el
sentido del fluido.
Tabla XXXVII. Colores de identificación de tuberías
Fuente: Estándares de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA). Norma 29 CFR 1910.144.
Código de colores: de seguridad para marcar peligros físicos.
Según el artículo 108 del Acuerdo Gubernativo 229-2014, menciona que:
“Para lo concerniente a la clasificación de avisos, símbolos, pictogramas,
señales y sus dimensiones, diseños e iluminación, debe tomarse en cuenta lo
Color Fluido
Verde Agua potable
Rojo Vapor
Negro Electricidad
Amarillo Diesel
124
dispuesto en las normas específicas para señalización de SSO en los centros
de trabajo.”
Las señales propuestas tendrán una medida de 15x15 cm. A excepción
de la señal contra incendios, y señales de evacuación y seguridad que serán
más grandes, de 30x30cm. A continuación se muestra la propuesta de
señalización industrial en todas las áreas de la planta.
Tabla XXXVIII. Señales a instalar en la planta
TIPO DE SEÑAL
INDICACIÓN
UBICACIÓN
Señales de prohibición
Prohibido ingerir alimentos
Ingreso a materia prima, laboratorio, área producción , área empaque y
producto terminado
No uso de celulares
No fumar
Prohibido el ingreso de personal no autorizado
Señales de obligación
Uso de bata y uniforme
Ingreso a materia prima, laboratorio, área producción y producto terminado
Uso de guantes de trabajo
Uso de cofia
Uso de lentes
Uso de botas
125
Continuación tabla XXXVIII.
Señales de obligación
Uso de mascarilla
Área de producción. Molino
Uso de lentes de protección
Lavarse las manos
Laboratorio, área de producción y
baños
Señales de advertencia
Superficie Caliente
Caldera Marmita
Riesgo de choque eléctrico
Caja de flipones
Equipo en movimiento
Molino
Riesgo de incendio/inflamable
Tanque de diesel
Riesgo de corte
Molino
Piso resbaloso/mojado
Señal movible
Señal contra incendio
Extintor
Ver plano (figura 28)
Señales de evacuación y seguridad
Ruta de evacuación
Ver plano (figura 31)
126
Continuación tabla XXXVIII.
Señales de evacuación y seguridad
Salida de emergencia
Entrada de área de materia prima, sala
de espera. Salida de
producción, área de empaque y producto
terminado.
Botiquín
Producción
Fuente: Coordinadora Nacional para la Reducción de Desastres. Guía de Señalización de
ambientes y equipos de seguridad. 18-42 p
2.4.7.2. Evacuación de las instalaciones
Cuando se produzcan emergencias en las instalaciones de la empresa por
fenómenos naturales, como sismos, huracanes e inundaciones; o bien por
causa de las actividades propias de la planta como incendios, fuga de vapor y
de agua, o derrame de combustible, se debe proceder de la siguiente manera:
Sismos o terremotos:
o Mantener la calma y transmitir a los demás.
o Apagar la caldera, cerrar llaves de agua, gas y desconectar el
interruptor de energía eléctrica.
o Alejarse de ventanas, elementos colgantes, lámparas y equipos o
maquinarias.
127
o Ubicarse en zonas de seguridad como marcos de las puertas, junto a
columnas, debajo de mesas cubriéndose siempre la cabeza con ambas
manos.
o Si fuera necesario evacuar, seguir las rutas de evacuación a las salidas
de emergencias más cercanas. Con calma, sin correr ni cruzar entre la
maquinaria o áreas de almacén.
o Reunirse en los puntos de reunión y verificar si hay lesionados,
incendios o fugas de cualquier tipo, de ser así, llamar a bomberos
voluntarios.
Fuga de gas
o Si se detecta algún olor de gas, verificar la causa.
o En caso de fuga de gas, se deberá cerrar el suministro de gas y apagar
caldera.
o No encender ni apagar ninguna luz o equipo eléctrico.
o Evacuar tranquilamente siguiendo las rutas de evacuación.
o El Jefe de Producción deberá llamar a la empresa de mantenimiento
para que verifiquen la fuga.
o Una vez que la fuga ha sido controlada, se procederá a trabajar de
manera normal.
Incendios
o Al iniciarse una emergencia por incendio, verificar de inmediato el
origen y magnitud.
o Interrumpir inmediatamente el trabajo que se está ejecutando.
o Apagar la caldera, equipos eléctricos y cortar el suministro de gas.
128
o Si se cree posible apagar el fuego mediante extintores, de la siguiente
manera:
Mantener el extintor en posición vertical.
Accionar una pequeña descarga para comprobar su buen
funcionamiento.
Apuntar a la base del fuego.
o Al no poder contener el incendio, seguir la ruta de evacuación.
Según anexo 12, la planta estará expuesta a clases de fuego A y C pues
se utiliza diesel dentro de su proceso y combustible sólido de tipo orgánico
como cartón y papel; para combatirlos se aconseja extintores de polvo químico
seco de 10 libras.
Se aconseja la colocación de estos en áreas de proximidad a los puestos
de trabajo que representen peligros. Se ubicarán a una altura de un metro
cincuenta centímetros (1,50 mts) teniendo como referencia la parte superior del
cilindro o cuerpo del extintor. A continuación se muestra la distribución de los
extintores dentro de la planta.
129
Figura 40. Distribución de extintores
Fuente: elaboración propia, empleando Microsoft Visio.
130
A continuación se presenta el formato de inspección al sistema de
extinción portátil contra incendios “extintores” el encargado de pasar dicha
inspección será el jefe de producción.
Figura 41. Formato de inspección de extintores
Fuente: elaboración propia.
131
El gerente general y el jefe de producción serán los encargados de dar
capacitaciones a los empleados sobre el uso de extintores, y demostrar cómo
actuar en casos de incendios, terremotos y fugas de gas. Para que se cumpla
con lo anterior es necesario colocar señales de evacuación en la planta como
se muestra en la siguiente figura 42.
132
Figura 42. Rutas de evacuación
Fuente: elaboración propia, empleando Microsoft Visio.
133
2.4.8. Análisis de costos para inicio de operaciones
En este enunciado se detallan los costos que son necesarios para la
extracción de aceite esencial de cardamomo entre ellos la inversión física,
materia prima, mano de obra, agua potable, mantenimiento de equipo, energía
eléctrica, entre otros.
2.4.8.1. Inversión física
De acuerdo a la propuesta de la planta, será necesaria la siguiente
inversión:
Tabla XXXIX. Inversión física
Fuente: elaboración propia.
2.4.8.2. Producción
Estos incluyen el costo de materia prima, empaque y embalaje, mano de
obra, agua potable, combustible, equipo de protección y limpieza y de cristalería
y equipo.
DESCRIPCIÓN Costo (Q)
Techo 35 000
Ventanas 10 000
Puertas 10 500
Piso 35 000
Instalación eléctrica 50 000
Pared y pintura 200 000
Cimientos 50 000
Drenaje 10 000
Señalización 3 000
Total Q403 500
134
2.4.8.2.1. Materia prima
El precio por quintal de cardamomo de tercera calidad es de Q 4 400,00,
se debe considerar que los precios varían según temporada de cosecha. La
tabla XL detalla el costo de la materia prima, esto teniendo en cuenta la
capacidad de la planta de producción, en la que se determinó que se realizarán
4 producciones por día, restando los días de asuetos establecidos se cuentan
con 250 días laborales por lo que se tiene un total de 1 000 extracciones al año,
necesitando 30 kg de cada materia prima por cada una.
Tabla XL. Costo materia prima
DESCRIPCIÓN Unidad de
medida Cantidad/
año Costo por unidad (Q)
Subtotal
Cardamomo de tercera Calidad
Kg. 30 000 44 1 320 000,00
Total 1 320 000,00
Fuente: elaboración propia.
2.4.8.2.2. Empaque y embalaje
Hace referencia al costo de empaque primario y secundario. El empaque
primario es un frasco de vidrio color ámbar con capacidad de 100 ml, mientras
que el empaque secundario es cartón corrugado con capacidad de 12 frascos.
Tabla XLI. Empaque y embalaje
DESCRIPCIÓN Unidad de
medida Cantidad/ año
Costo (Q) por unidad
Subtotal
Frascos ámbar unidad 12 000 3 36 000
Etiquetas unidad 12 000 0,25 3 000
Caja de cartón unidad 1000 6 6 000
Total Q45 000
Fuente: elaboración propia.
135
2.4.8.2.3. Mano de obra
Para la transformación de la materia prima al producto final se necesita un
jefe de operaciones, 4 operarios y un encargado del control de calidad,
laborando durante 8 horas. Realizan las operaciones de molienda, puesta en
marcha de destilación, controles de calidad y apoyan en la limpieza del área de
producción.
En la tabla XLII se muestra el costo de mano de obra tomando como base
el Salario Mínimo 2017 en Guatemala que incluye la bonificación incentivo de
Q250,00, a esto se le suma las prestaciones laborales como el Bono 14 y
aguinaldo que es equivalente a un 100 % de sueldo mensual respectivamente.
Tabla XLII. Costo de mano de obra
Puesto Cantidad
de personal
Salario mensual
(Q)
Total mensual
(Q)
Prestaciones laborales (Q)
Total anual (Q)
Operarios de producción
4 2 747,04 10 988,16 5 494,08 137 352,00
Jefe de operaciones
1 7 000 7 000 14 000 98 000,00
Encargado de control de
calidad 1 6 000 6 000 12 000 84 000,00
Total
Q319 352,00
Fuente: elaboración propia.
2.4.8.2.4. Agua potable
El agua potable es utilizada en el sistema de destilación por arrastre de
vapor, en el lavado de las instalaciones, del equipo y de los utensilios.
136
Según la municipalidad de Alta Verapaz, el costo del agua por mes para
un rango de consumo de 61 a 120 es de Q4,48 por más el costo del
alcantarillado que es el 20% del total de consumo, a esto se le suman Q21,00
de cargo fijo.
Tabla XLIII. Costo de agua potable
DESCRIPCIÓN Unidad
de medida
Cantidad/ año
Costo/m3 (Q)
Subtotal mes (+ Alcantarillado)
Total (+ iva)
En área de producción
m3 720 4,48 3 870,72 4 122,72
En Limpieza m3 480 4,48 2 580,48 2 832,48
Total
Q6 955,2
Fuente: elaboración propia.
2.4.8.2.5. Combustible
Al realizar las pruebas en planta piloto se determinó que se utilizan 0,67
galones para llegar a la presión y 1,2 galones/hora es decir 7,48 galones por
extracción para generación de vapor en el sistema de destilación por extracción.
Tabla XLIV. Costo de combustible
DESCRIPCIÓN Unidad de
medida Cantidad/
año Costo/galón
(Q) Total
Diesel galón 37 000 20,09 743 330
Total Q743 330
Fuente: elaboración propia.
2.4.8.2.6. Equipo de protección y
limpieza
En el siguiente cuadro se detallan los costos de los insumos utilizados
para la limpieza de las instalaciones y del equipo, así como del equipo de
protección personal que incluye overoles, botas, lentes, guantes y respiradores.
137
Tabla XLV. Costo de equipo de protección y limpieza
Fuente: elaboración propia.
DESCRIPCIÓN Unidad de
medida Cantidad/
año Vida
útil/ año Costo (Q)
Valor de Rescate
(Q)
Depreciación/ año (Q)
Manguera con carrete para
pared - 1 4 400 50 87,5
Trapeador - 12 1 200 0 200
Pala Basura - 3 1 50 0 50
Escoba Angular
- 6 1 120 0 120
Cofia Cajas 6 1 240 0 240
Batas Unidad 10 2 1 500 400 550
Cubreboca Caja 6 1 360 0 360
Lentes - 15 2 165 20 72,5
Guantes de Látex
Caja 15 1 600 0 600
Mascarilla reutilizable
- 4 2 1 000 400 300
Botas Pares 12 4 1 200 400 200
Detergente TOPAX 17
Galón 10 1 1 500 0 1 500
Jabón líquido para manos
Galón 10 1 800 0 800
BACTOYOD Galón 10 1 2 000 0 2 000
Desinfectante MIKROKLENE
Galón 10 1 2 300 0 2 300
Bolsas plásticas
- 1000 1 300 0 300
Esponja - 24 1 48 0 48
Limpiadores - 24 1 100 0 100
Cepillo limpiabotas
1 3 150 50 33.33
Cepillo para cristalería
3 1 43.5 0 43.5
Toallas de papel
Rollos 35 1 1 500 0 1 500
TOTAL Q14 576,5 Q11 404,83
138
Para el caso de la manguera, bata, respiradores, cepillos y botas; el costo
se determinó por la vida útil de los productos. El método de depreciación
utilizado es el directo, debido a que es proporcional con el tiempo.
2.4.8.2.7. Cristalería y equipo
En la tabla XLVI se enlista toda la cristalería y equipo necesario, tomando
en cuenta la vida útil por año para determinar el costo de depreciación.
Tabla XLVI. Costo de cristalería y equipo
DESCRIPCIÓN Unidades Costo
(Q) Vida
útil/ año
Valor de Rescate
(Q)
Depreciación/ año (Q)
Caldera 1 100 000 15 30 000 4 666,67
Condensador 2 35 000 15 3 000 2 133,33
Marmita 2 150 000 15 36 000 7 600,00
Sistema de enfriamiento
1 25 000 15 7 000 1 200,00
Molino 1 13 952 10 3 000 1 095,20
Equipo para determinar humedad
1 7 000 15 2 000 333,33
Muestreador compuesto
1 300 10 50 25,00
Báscula de piso 1 8 000 5 3 000 1 000,00
Balanza Analítica
1 16 975 5 5 000 2 395.00
Probeta graduada
2 540 5 50 98.00
Embudo de decantación
2 1 650 5 500 230,00
Picnómetro 1 250 5 70 36,00
pH metro 1 1 320.5 3 370 316,83
Bomba para pipeta
1 73,5 3 20 17.83
139
Continuación tabla XLVI.
Fuente: elaboración propia.
Como se puede observar, la inversión inicial asciende a Q409 042 y la
depreciación por año es de Q25 932,95
2.4.8.2.8. Energía eléctrica
En la tabla XLVII se muestra el consumo y la tarifa de energía eléctrica
utilizada en iluminación y uso de equipo, incluye el IVA.
Pipeta 500 525 1 0 525,00
Soporte universal
2 400 5 50 70,00
Piceta polietileno
2 80 3 20 20,00
Beacker 4 80 3 20 20,00
Vial 500 800 1 0 800,00
Anillo con sostenedor
2 137 3 30 35,67
Lavatrastos 1 2 500 10 600 190,00
Lavamanos 1 2 700 10 800 190,00
Dispensador de agua
1 109 3 25 28,00
Dispensador de
desinfectante 2 300 6 40 43,33
Dispensador de jabón
2 300 6 40 43,33
Extintor 6 2 550 8 800 218,75
Dispensador de toallas de
papel 2 500 6 90 68.33
Mesas de acero
2 3 000 10 1000 200
Total Q409 042.
Q25
932.95
140
Tabla XLVII. Costo de la energía eléctrica
DESCRIPCIÓN Kw Costo/kwh (con iva)
(Q)
Subtotal kw/año (Q)
Subtotal (con cargo fijo) (Q)
Iluminación 1 500 1,9 2 850,00 3 281,28
Uso de Equipo 200 1,9 380,00 811,28
Total 3 230,00 Q. 4 092,56
Fuente: elaboración propia.
2.4.8.2.9. Costos totales de producción
Los costos de producción se muestran a continuación, realizando 1 000
extracciones de aceite esencial de cardamomo al año.
Tabla XLVIII. Resumen costos de producción
DESCRIPCIÓN Costo/ año
Materia Prima 1 320 000,00
Empaque y embalaje 45 000
Costo de mano de obra 319 352,00
Costo de agua potable 6 955,20
Equipo de protección y limpieza 1 1404,83
Cristalería y equipo 25 732,95
Combustible 743 330,00
Energía eléctrica 4 092,56
Total Q2 475 867, 54
Fuente: elaboración propia.
2.4.9. Costos de administración
Los costos administrativos incluyen al gerente general, encargado de
bodega y materia prima, encargado de limpieza y de ventas. En el costo total
anual se incluyen las prestaciones laborales como el Bono 14 y el aguinaldo.
141
Tabla XLIX. Costos administrativos
Puesto Cantidad Costo/mes
(Q) Vida útil (años)
Total anual (Q)
Gerente General 1 6 000,00 - 84 000,00
Encargado de limpieza
1 2 747,04 . 38 458,56
Encargado de bodega y producto terminado
1 4 000 . 56 000,00
encargado de ventas 1 6 000 . 84 000,00
Escritorio 1 2 000,00 5 400
Computadora 1 3 999,00 5 799,8
Servicios (teléfono, basura)
- 300,00 - 300,00
Útiles de escritorio - 300,00 1 300
Total Q264 258,36
Fuente: elaboración propia.
Los costos administrativos ascienden a Q264 258,36 anuales, estos se
consideran un costo fijo ya que independientemente del nivel de operación de la
planta, la empresa debe pagarlos. En el caso del escritorio, la computadora y
los útiles de escritorio, el costo incide en la depreciación.
2.4.10. Costos totales de operación
Los costos necesarios para las operaciones dentro de la planta
durante un año son de:
Tabla L. Costos totales de operación
DESCRIPCIÓN Costo/Año (Q)
Costos de producción
Materia Prima 1 320 000,00
Empaque y embalaje 45 000
Mano de obra 319 352,00
142
Continuación tabla L.
Agua potable 6 955,20
Equipo de protección y limpieza 11 404,83
Cristalería y equipo 25 732,95
Combustible 4 092,56
Energía eléctrica 743 330,00
Subtotal 2 475 867,543
Costos de Administración
Administración 264 258,36
Subtotal 264 258,36
Total Q 2 740 125,90
Fuente: elaboración propia.
De acuerdo a la tabla anterior los costos totales de producción al año
ascienden a Q2 740 125,90 que incluyen los costos de producción y
administrativos.
2.4.11. Determinación y análisis de indicadores financieros
Los indicadores financieros dan una perspectiva macroeconómica que
permite determinar el nivel de autonomía financiera que tendría la empresa,
estos incluyen el costo unitario, el precio de venta, beneficio total, punto de
equilibrio, margen de contribución y de seguridad.
2.4.11.1. Costo unitario
Sabiendo que los costos totales de producción al año son de
Q2 740 125,90, se determina que el costo unitario de un frasco de aceite
esencial de cardamomo está dado por:
143
El valor de producción por cada envase de aceite es de Q228,34,
tomando en cuenta la mano de obra, maquinaria, equipo, materia prima, gastos
administrativos, etc.
2.4.11.2. Precio de venta
Para el cálculo del precio de venta de cada envase de aceite esencial de
100 ml, se considera agregar al costo de producción un margen de utilidad del
30 % que es la ganancia que se desea obtener por la venta del cada envase.
Esta se calcula con la siguiente ecuación:
( )
( )
El monto para poder adquirir un envase del extracto de aceite
esencial es Q327,00
2.4.11.3. Beneficio total
El beneficio total es decir las ganancias que se percibirán por la
producción y venta de 12 000 envases de aceite, viene dado por la fórmula:
( )
( )
144
La ganancia que se obtiene al invertir al procesar el cardamomo de tercera
calidad cultivada en las comunidades de Alta Verapaz, sería de Q1 183 874,1
anuales.
2.4.11.4. Rentabilidad
“Se entiende por rentabilidad, la tasa con que la empresa remunera a la
totalidad de los recursos utilizados en su explotación, pretende medir la
capacidad de la empresa para generar beneficios, que al fin y al cabo es lo que
importa realmente para poder remunerar tanto al pasivo, como a los propios
accionistas de la empresa.” 1515
El cálculo viene dado por la fórmula:
Después de los ingresos, reveló que habrá 43,20 % de eficacia en
la planta lo que significa que por cada Q100,00 invertidos se ha ganado
Q43,20.
2.4.11.5. Punto de equilibrio
“El punto de equilibrio es una simplificación del análisis económico de una
empresa que mide el efecto en el cambio en la cantidad de un producto sobre
las utilidades de la empresa es decir fija la etapa para investigar la relación
15
ESLAVA, José. Análisis económico-financiero de las decisiones empresariales. p 103.
145
entre la cantidad de producto, el costo de producir esta cantidad y la utilidad.” 16
La ecuación de punto de equilibrio es: 13
16.
Donde:
CF=Costo fijo
Pu=Precio unitario del producto
CVu=Costo variable unitarias
Las unidades necesarias para poder cubrir todos los gastos totales antes
de que la empresa pueda lograr una ganancia, es de 6 425 unidades, es decir
que este es el punto en donde la empresa no genera ni ganancias ni pérdidas.
2.4.11.6. Margen de contribución
El margen de contribución viene dado por la diferencia entre las ventas
totales menos los costos variables y permite determinar cuánto está
contribuyendo un determinado producto a la empresa:
Para la línea de producción este margen es de Q2 547 952,24 con 12 000
unidades vendidas. Este margen se utiliza para cubrir todos los gastos que no
están directamente relacionados con la producción.
16
KEAT, Paul. Economía de empresa. p. 448.
146
2.4.11.7. Margen de seguridad
“El margen de seguridad se define como el volumen de ventas reales que
exceden a las correspondientes del punto de equilibrio, constituyendo la cifra
máxima en que pueden verse disminuidos los ingresos por venta antes de que
la empresa comience a soportar pérdidas. Esta disminución puede venir
ocasionada por la reducción del número de unidades vendidas o por una
disminución del precio de venta.” 1717La fórmula para calcular este margen es:
El margen de seguridad dado indica que puede reducirse las ventas
actuales a un 46,45 % sin que la empresa sufra pérdidas operativas.
17
RIBAYA MALLADA, Francisco Javier. Costos. p 106.
147
3. FASE DE INVESTIGACIÓN. PLAN DE BUENAS
PRÁCTICAS AMBIENTALES
3.1. 3.1. Situación actual del laboratorio de investigación de extractos
vegetales (LIEXVE) sobre acciones que producen impacto
ambiental negativo 1718
Según Domingo Gómez Orea18, indica que el término impacto se aplica a
la alteración que introduce una actividad humana en su “entorno”, interpretada
en términos de “salud y bienestar humano”; por entorno se entiende la parte del
medio ambiente afectada por la actividad. Por lo tanto, el impacto ambiental se
origina en una acción humana y se manifiesta según tres facetas sucesivas:
La modificación de alguno de los factores ambientales o del conjunto del
sistema ambiental.
La modificación del valor del factor alterado o del conjunto del sistema
ambiental.
La interpretación o significado ambiental de dichas modificaciones, y en el
último término, para la salud y bienestar humano.
En la figura 43 se muestra la descripción de las tres facetas que origina un
impacto ambiental y las características que intervienen en ellas.
18
GÓMEZ, Domingo. Evaluación de impacto ambiental. p 155.
148
Figura 43. Facetas de un impacto ambiental
Fuente: GÓMEZ, Domingo. Evaluación de impacto ambiental. p 155.
La sobreexplotación de los recursos naturales renovables que se
produce cuando la cantidad de recurso que se extrae supera la tasa de
renovación en el ciclo que corresponde, la extracción de recursos naturales no
renovables que produce alteraciones en la morfología del terreno, en el paisaje
y en otros recursos culturales, la contaminación del agua, suelo y aire por
desechos químicos o basura son algunas de las actividades que provocan
impactos ambientales negativos.
Al poner en marcha las acciones para minimizar residuos, emisiones o
vertidos normalmente se piensa en modificaciones en los procesos, como
pueden ser sustitución de materiales, diseño de nuevos productos, cambios en
las líneas de producción o equipos de trabajo, y muy pocas veces se
consideran las posibilidades de reducir los impactos negativos sobre el medio
ambiente a través de cambios en la organización productiva o, como se
denomina, a través de las Buenas Prácticas Ambientales.
Se puede definir las buenas prácticas ambientales como aquellas
acciones que pretenden reducir perjuicios sistemáticos o accidentales del
sistema productivo sobre el entorno, sobre los recursos naturales y el ser
149
humano, minimizando las emisiones de gases y ruidos a la atmósfera, los
vertidos líquidos a cauces, espacios naturales y aguas subterráneas y los
residuos sólidos a vertederos o al suelo directamente, pero que necesitan ser
asumidas por la empresa, entendida en su globalidad, previamente a su
aplicación, constituyéndose estas prácticas en actuaciones de gran rentabilidad,
que dotan a la empresa de seguridad y que optimizan los procesos con el
objetivo de promover una producción más limpia.
Al analizar las actividades del LIEXVE se encontraron acciones que
provocan impactos negativos al ambiente, los cuales son:
Al manipular la materia prima orgánica, productos químicos y maquinaria,
es necesario lavarse las manos constantemente por lo que hay un uso
excesivo de toallas de papel para el secado de manos.
Inadecuada utilización de energía eléctrica ya que las computadoras no se
apagan una vez suspendida la jornada de trabajo, no se desconectan los
enchufes de los equipos (secador, computadoras, etc.) provocando el
consumo de energía mínima incluso cuando están apagadas y no se
revisan periódicamente equipos, enchufes, conexiones e instalaciones
eléctricas para evitar fallas.
Gran cantidad de agua desperdiciada al poner en marcha la planta piloto de
extracción ya que no se encuentra en funcionamiento la bomba de
recirculación.
La materia prima para la extracción de aceite son de origen vegetal por lo
que después del proceso no se cuenta con el manejo adecuado de los
residuos orgánicos ya que nada más son depositados en bolsas plásticas
para su traslado al basurero municipal.
Los productos químicos que se utilizan en las actividades como hexano,
alcohol etílico, hidróxido de potasio, metanol, ácido clorhídrico, acetato de
150
etilo e hidróxido de sodio, no tienen un área específica para su
almacenamiento ya que estos se almacena debajo de las mesas dentro del
laboratorio, en un mueble que se encuentra en uno de los corredores y en
una de las oficinas representando un peligro a la salud del personal por
posible derramamiento.
Al terminar de hacer extracciones de aceite esencial, oleorresina y absolutos
los desechos químicos utilizados son vertidos directamente a la red de
drenaje causando contaminación del agua y suelo.
Conociendo las acciones que provocan daños al ambiente, se visualiza
por medio de un árbol de problema las causas en los niveles inferiores y los
efectos en los niveles superiores por la falta de las buenas prácticas
ambientales.
151
Figura 44. Árbol de problema
Fuente: elaboración propia.
En la figura 45 se describe el árbol de objetivos, en donde las causas se
convierten en medios para superados, los efectos en fines alcanzados y el
problema central se convierte en un objetivo general.
´
152
Figura 45. Árbol de objetivos
Fuente: elaboración propia.
Las actividades descritas anteriormente representan para el laboratorio
gastos económicos en hojas de papel, energía eléctrica y agua potable. En la
tabla LI se muestran los costos anuales.
Tabla LI. Costos anuales que provocan las actividades de impacto
ambiental negativo
Fuente: elaboración propia.
ACTIVIDAD COSTO (Q)
20 rollos de hojas de papel 1 200
Energía eléctrica 5 000
Desperdicio de 150 m3 de agua potable 2 000
TOTAL Q8 200
153
3.2. Plan de buenas prácticas ambientales
Entre los aspectos para consumir responsablemente los recursos
naturales se debe considerar el ahorro de agua, el consumo racional de
energía, la iluminación, climatización, aparatos eléctricos y electrónicos,
reducción de las necesidades de material, producción limpia de bienes y
servicios, almacenamiento de productos y residuos para su correcta gestión,
gestión de los residuos generados y mantenimiento preventivo.
El plan propuesto tendrá 6 actividades:
Establecer un procedimiento para el uso de toallas de papel. Para reducir el
consumo, se utilizará únicamente en secado de cristalería, equipo y mesas
desechándolos en recipientes exclusivos para papel con el propósito de ser
usado para reciclaje y disminuir la cantidad solicitada de rollos de papel. Así
como por medio del jefe del laboratorio se hará la solicitud a la dirección del
CII para la adquisición de un secador de manos y su instalación, apoyando
de esta manera la disminución de la tala indiscriminada de árboles ya que
afecta la capacidad de la superficie terrestre para controlar su composición
química y a la generación de oxígeno.
Capacitación sobre el uso racional y eficiente de energía eléctrica al
personal del laboratorio, se realizará cada inicio de semestre por medio de
una conferencia con apoyo de un proyector, impartida por el jefe de
laboratorio para hacer conciencia y eliminar consumos excesivos.
Buscar mecanismos para evitar el desperdicio de agua potable. Una de las
actividades del laboratorio es la extracción de aceite esencial utilizando la
planta piloto, para ello es necesario el uso de agua potable, sin embargo se
desperdicia considerablemente al no tener en funcionamiento la bomba de
recirculación de agua. Ya que por cada extracción se utiliza 0.48 m3 sin el
uso de este equipo. El jefe de laboratorio solicitará apoyo económico a la
154
dirección del CII y una cotización a la empresa de servicios técnicos de
ingeniería y construcción Michel Antonio Espina para la reparación de la
bomba.
Buscar métodos para el aprovechamiento de residuos. Al dedicarse el
laboratorio al estudio de los extractos vegetales, los desperdicios son
orgánicos por lo que pueden ser utilizados como fertilizantes o para
alimentos para animales. Para ello se gestionará por medio del jefe del
laboratorio y auxiliares convenios con la facultad de agronomía y zootecnia
y agricultores, la entrega de estos desperdicios en recipientes plásticos dos
veces por semana.
Apoyar a reducir la contaminación del aire por productos químicos,
guardando cada producto en un lugar limpio, ordenado y con información de
cada producto visible. El jefe de laboratorio solicitará la compra de una
estantería de metal al CII, organizará al personal para ordenar y habilitar la
bodega que se tiene asignándola exclusivamente para productos químicos,
a cada producto se le hará una ficha técnica con sus especificaciones.
Disminuir la contaminación de los ríos por productos químicos. El verter
estos químicos al desagüe representa nocivos para la vida animal y para el
suelo. Para reducir estos efectos el jefe de laboratorio deberá contratar a
una compañía para el desecho de estos productos una vez por semana.
Todas las acciones a realizar dependiendo de los problemas detectados
se muestran en la tabla LI.
155
Tabla LII. Problemas ambientales a solucionar
INCISO PROBLEMA PRINCIPAL
ACCIONES
a. Excesivo uso de toallas de papel
Instalación de secadores de mano contiguo a lavamanos.
b. Inadecuada
utilización de energía eléctrica
Recomendaciones a dar en la capacitación:
Iluminar solo áreas que se estén utilizando.
Apagar las luces cuando sean innecesarias.
Mantener limpias las ventanas para permitir la entrada de luz natural.
Apagar los aparatos cuando se termine la jornada o si van a estar inactivos durante más de una hora.
Desenchufar los alimentadores de corriente al finalizar jornada, ya que los equipos consumen energía incluso cuando están apagados.
Configurar las computadoras e impresoras en modo “ahorro de energía” si se tiene la opción, ya que se logra reducir hasta un 50 %.
c. Desperdicio de agua potable
Dar mantenimiento a la bomba e recirculación, chiller.
d. Mal manejo de
los residuos
Debido a que se trabaja con materia orgánica este puede ser proporcionado para que agricultores o estudiantes de la facultad de agronomía los puedan utilizar para abonos.
e.
Contaminación del aire por fugas
de productos químicos
Ordenar y adaptar el área de bodega para almacenar productos químicos y etiquetarlos.
Colocar fichas de seguridad y listado en un lugar visible.
Inspeccionar mensualmente el buen estado de recipientes y contenedores con el fin de evitar derrames y evaporación de sustancias.
156
Continuación tabla LII.
Fuente: elaboración propia.
En la tabla LIII se presenta el plan de buenas prácticas ambientales.
Tabla LIII. Plan de prácticas ambientales
OBJETIVO RECURSOS INDICADOR RESPONSA
BLE
a.
Reducir el uso de
toallas de papel
ayudando a evitar
pérdidas de la masa forestal.
Secador de manos
Marca: JOFEL
Color: blanco Material:
Policarbonato Dimensiones
en milímetros: Alto: 310
Largo: 230 Ancho:140
Menos solicitudes de rollos de toallas de papel a bodega.
Jefe de laboratorio
b.
Disminuir el consumo de
energía eléctrica ya
que generación
se realiza por quema de
combustibles fósiles
afectando así la atmósfera.
Capacitaciones sobre el
ahorro y uso racional de la
energía eléctrica. Equipo de limpieza (escoba,
jabón, manguera)
Proyector multimedia
de 3200 Lumens,
salida VGA y HDMI
Reporte de capacitación de buenas prácticas
ambientales.
Plan de limpieza de ventanas.
Jefe de laboratorio, auxiliares
de investigació
n, epesistas, tesistas y
practicantes.
f. Contaminación del agua y del
aire
Los desechos químicos deberán ser almacenados en contenedores y luego ser transportados por una compañía encargada y especializada en residuos químicos.
157
Continuación tabla LIII.
c.
Evitar el desperdicio
de agua potable por el
uso de la planta piloto.
Contratación de personal
para reparación de
chiller. Bomba de recirculación marca SIHI,
modelo DRVE 0301
Recirculación del agua en
la planta piloto.
Jefe de laboratorio
d.
Aprovechar
los residuos
orgánicos
para mejorar
la
composición
del suelo
Convenios con
estudiantes de
agronomía y
zootecnia.
Recipientes
plásticos.
Capacidad:145
lts.
Formato de
entrega de
residuos
orgánicos.
Jefe de
laboratorio,
auxiliares de
investigación
e.
Evitar
derrames de
productos
químicos que
puedan
provocar
contaminació
n del aire.
Estantería de
metal.
Utensilios de
limpieza
(escoba,
manguera,
jabón, trapos,
pala para
basura)
Fichas de
seguridad.
Medidas: 80
(ancho) x 192
(alto) x 40
(fondo) cm
Formato de
inspección
de área de
almacenamie
nto de
productos
químicos.
Jefe de
laboratorio,
auxiliares de
investigación,
epesistas,
tesistas y
practicantes
f.
Desechar los productos químicas evitando la destrucción de la fauna, flora y contaminación del agua potable.
Recipientes plásticos.
Capacidad:145
lts.
Solicitud a la empresa el desecho de
residuos químicos.
Jefe de laboratorio
Fuente: elaboración propia.
158
3.3. Costos del plan
En la siguiente tabla se presenta el presupuesto para la implementación
de las prácticas ambientales.
Tabla LIV. Presupuesto de plan buenas prácticas ambientales
Fuente: elaboración propia.
Según tabla LIV se puede observar que al implementar las buenas
prácticas ambientales con la adquisición de un secador de mano, el
mantenimiento de la bomba de recirculación de agua, la estantería de metal y
los recipientes plásticos el monto es de Q13 297,4, superando los costos que
implican las prácticas ambientales actuales como el uso de hojas de papel, el
consumo de energía eléctrica y el desperdicio de agua potable de Q8 200,00.
Sin embargo tomando en cuenta que el equipo y mobiliario a comprar tiene una
vida útil larga, por lo que al pasar los años se tiene un gran ahorro y disminuye
la contaminación del agua, suelo y ambiente apoyando de esta manera la
aplicación continua de estrategias ambientales preventivas integrada a los
procesos, a los productos y a los servicios, para reducir los riesgos relevantes a
los seres humanos y al medio ambiente es decir promoviendo la producción
más limpia.
ACTIVIDAD COSTO (Q)
Secador de mano 799
Dar mantenimiento a bomba de recirculación de agua
10 998,40
Compra de estantería de metal para productos químicos
500
Recipientes plásticos para materia orgánica
100
Contratación de compañía encargada y especializada en residuos químicos.
900
TOTAL Q13 297,4
159
4. FASE DE DOCENCIA. PLAN DE CAPACITACIÓN
4.1. Diagnóstico de las necesidades de capacitación
Según Siliceo19, la capacitación consiste en una actividad planeada y
basada en necesidades reales de una empresa u organización y orientada
hacia un cambio en los conocimientos, habilidades y actitudes del colaborador.
El objetivo de la capacitación en la empresa se podría entender de la siguiente
manera: para que el objetivo general de una empresa se logre plenamente, es
necesario la función de capacitación que colabora aportando a la empresa un
personal debidamente adiestrado, capacitado y desarrollado para que
desempeñe bien las funciones habiendo previamente descubierto las
necesidades reales de la empresa. 19
Para la realización del diagnóstico fue necesario determinar la existencia
de capacitaciones dentro del LIEXVE, por lo que se realizó entrevistas no
estructuradas a encargados del laboratorio, lo hallazgos encontrados son:
Equipo e instalaciones
o Se cuenta con suficiente cristalería y utensilios como
beacker, balones de evaporación de 50 ml, 100 ml y de 250
ml, matraz ebullición de fondo redondo, neoclavenger,
picnómetros, pizetas, soportes, probetas, vidrios de reloj,
erlenmeyer, entre otros. También con equipo como cámara
de extracción, secador eléctrico de flujo transversal de
bandejas, rotoevaporadores, caldera, planchas de
calentamiento y agitación, marmitas con agitación necesarios
para impartir capacitaciones a varios estudiantes.
19
SILICEO AGUILAR, Alfonso. Capacitación y desarrollo de personal. p. 25.
160
o No hay disponible equipo de protección como guantes de
neopreno, mascarillas, batas y lentes para proporcionar al
momento de realizar prácticas.
o No se tiene una sala de conferencias para impartir cursos
teóricos.
Métodos
o No hay un manual sobre el uso de todos los equipos.
o Actualmente no se tienen capacitaciones a epesistas o
practicantes sobre el uso adecuado del equipo del laboratorio y
de la planta piloto.
o No se tiene previsto crear capacitaciones o una guía para
mejorar las actividades dentro de las instalaciones del LIEXVE.
o Se imparten laboratorios a estudiantes que llevan el curso de
Extractos Vegetales, Fotoquímica y Química 1 y 2.
o No se poseen cursos ni seminarios sobre la obtención de
extractos vegetales a profesionales.
Materia prima
o Los interesados en recibir capacitaciones tienen acceso a adquirir
en diversas empresas reactivos como hexano, etanol, hidróxido de
potasio, etc.
o Para impartir las prácticas se pueden utilizar variedad de muestras
vegetales.
o El LIEXVE cuenta con insumos, reactivos y material vegetal para
capacitar a los practicantes, epesistas y auxiliares.
En el siguiente diagrama de causa y efecto se identifican las posibles
causas que atribuyen al desarrollo de las capacitaciones este problema.
161
Figura 46. Diagrama causa y efecto
Fuente: elaboración propia.
4.2. Plan de capacitación
Las capacitaciones propuestas para mejorar las actividades dentro del
LIEXVE y apoyar a alumnos o profesionales en el aprendizaje de los extractos
vegetales, son:
Extracciones vegetales. Se les impartirá mediante un curso teórico-
presencial por el jefe de laboratorio en horario de 8:00-11:00hrs, una
descripción de la temática de extracciones vegetales para que los
participantes tengan conocimientos básicos del tema y así poder realizar
con mayor facilidad la parte práctica. Los subtemas a desarrollar son:
aceite esencial, oleorresinas, colorantes naturales, taninos, aceites fijos y
métodos de extracción, métodos de extracción, materias primas,
tratamientos previos y aspectos generales de cada extracto vegetal. Los
recursos necesarios serán: Cañonera, presentación power point, muestras
162
de extracciones vegetales, listado de asistencia, lapiceros y salón de
conferencia.
Buenas prácticas ambientales y de laboratorio. La modalidad será un curso
teórico-presencial impartido por el Jefe de laboratorio en horario de 8:00-
10:00hrs, la finalidad es fomentar un enfoque de calidad a los procesos,
conociendo los procedimientos operacionales y las prácticas establecidas.
Los subtemas a impartir son: Que son BPL y ambientales, prácticas en
edificio, equipo y utensilios, almacenamiento y procesos, higiene y
seguridad industrial. Para ello se utilizan recursos como cañonera,
presentación power point y programas de limpieza (POES).
Los siguientes temas se darán en las instalaciones del LIEXVE en modalidad de
curso teórico-práctico, explicados por auxiliares del laboratorio en horario de
8:00-13:00hrs. Los materiales a utilizar son: una guía de prácticas, muestras de
extracciones vegetales, productos químicos y equipo de laboratorio.
Extracción de aceites esenciales, el objetivo es extraer aceite esencial a
escala laboratorio y planta piloto por medio del método arrastre de vapor e
hidrodestilación utilizando el equipo neoclavenger. Se espera que los
participantes adquieran habilidades para la extracción de aceite esencial.
Los pasos a seguir para el desarrollo de la extracción de aceite esencial,
a escala laboratorio son:
o Al entrar al laboratorio los auxiliares se cercioraran que los
participantes cumplan con todo el equipo de protección
(bata, guantes, zapatos industriales, cabello recogido).
163
o Se les dará un breve recorrido al laboratorio, explicándoles la
ubicación de cada equipo y su funcionamiento.
o El material vegetal previamente secado, será disminuido de
tamaño, se pesaran y se colocarán en balones de 500 ml.
o Se lavarán el equipo de extracción neoclavenger con etanol
y agua.
o Se les indicará como acoplar los balones con relación 1:10
de agua con el Neoclavenger, la activación de la
recirculación del agua indicándoles que constantemente
deben verificar que la temperatura este a 10oC. y la adición
de calor mediante la plancha de calentamiento.
o Iniciada la ebullición se deberá tomar el tiempo de extracción
de dos horas.
o Completado el tiempo de extracción, se les enseñara la
manera de retirar el aceite esencial del neoclavenger para
transferirlo al vial, pesarlo y determinar el porcentaje de
rendimiento de la extracción.
o Antes del retiro de los estudiantes del laboratorio, deberán
limpiar el área de trabajo y el equipo utilizado.
La extracción de aceite esencial, a escala planta piloto se desarrollará
de la siguiente manera:
o Al entrar al laboratorio los auxiliares se aseguraran que los
participantes cumplan con todo el equipo de protección
(bata, guantes, zapatos industriales, cabello recogido).
o Se les dará un breve recorrido por la planta piloto de
extracción-destilación para identificar los equipos, accesorios
y tuberías.
164
o Se pesarán 5 kg del material vegetal previamente secado y
se procederá a reducir el tamaño.
o La materia prima se colocará poco a poco en cada plato de
la marmita, humedeciéndola constantemente.
o Se les mostrará cómo se pone en funcionamiento el sistema
de enfriamiento y el paso de vapor directo a la marmita de
extracción.
o Pasados dos horas, se les explicará cómo retirar el aceite
esencial del vaso florentino para luego trasladarlo a una
ampolla de decantación con el fin de separar el aceite con el
hidrolato y colocarlo en un frasco ámbar.
o Deberán determinar el porcentaje del mismo y discutir.
o Antes del retiro de los estudiantes del laboratorio, deberán
retirar todo el material vegetal de la marmita, limpiar el área
de trabajo y el equipo utilizado.
Extracción de Oleorresinas. El objetivo es conocer la metodología de
extracción de oleorresinas por maceración dinámica y Soxhlet a escala
laboratorio, para ello se tomaran en cuenta los siguientes pasos:
o Al entrar al laboratorio los auxiliares se aseguraran que los
participantes cumplan con todo el equipo de protección
(bata, guantes, zapatos industriales, cabello recogido).
o Se les dará un breve recorrido al laboratorio, explicándoles la
ubicación de cada equipo y su funcionamiento a utilizar.
o Para la maceración dinámica se pesará 50 gramos de
materia vegetal, se colocará en un vaso de precitado con
agitación y se le adicionara alcohol etílico. Pasados 2 horas
a lixiviar, el extracto etanólico se filtrara al vacío y se
165
concentrará con el rotaevaporador para obtener la
oleorresina.
o Mientras la muestra se procede a lixiviar, se realizará la
extracción por el sistema de extracción Soxhlet. Para ello se
armará el sistema Soxhlet, activando la recirculación de
agua, colocando el dedal con la muestra vegetal molido
hasta su máxima capacidad, el balón aforado de etanol y
transfiriendo calor por medio de la plancha de calentamiento.
Se tomará el tiempo de extracción de una hora, a partir de la
primera descarga del sifón. Para luego filtrar el extracto y
rotaevaporar.
o Antes del retiro de los estudiantes del laboratorio, deberán
limpiar el área de trabajo y el equipo utilizado.
Colorantes naturales. La meta es aprender el método de lixiviación con
maceración dinámica a escala laboratorio y planta piloto, para ello se
procederá de la siguiente manera:
o Al entrar al laboratorio los auxiliares se asegurarán que los
participantes cumplan con todo el equipo de protección (bata,
guantes, zapatos industriales, cabello recogido).
o Se les explicará la localización y funcionamiento del equipo a
utilizar.
o A escala laboratorio: un día antes a la extracción se limpiará y
pesarán 100 g en un beacker y se agregará de 100 a 150 mL de
solución acuosa de hidróxido de potasio al 2 % (peso-volumen).
Pasadas 12 horas se filtrará, se agregara de 100 a 150 mL de
solución acuosa de hidróxido de potasio al 2 % y se agitará de 30
a 45 minutos a 140 RPM. La solución resultante se coloca en un
earlenmeyer y se agrega ácido sulfúrico al 10 % hasta que precite
166
el colorante a un pH entre 2-2.5. Se separa el precipitado por
medio de filtrado y se seca a un temperatura de 57oC.
o A nivel planta piloto: se coloca la marmita de extracción y se
agrega el solvente (solución acuosa de hidróxido de potasio al
2 %) en relación 1:3, por un período de 12 horas. Se filtra y se
someten las semillas a un agotamiento con solución de hidróxido
de potasio al 2 % en relación de 1:3 agitándolo a 140 RPM. Se
procederá a agregar ácido sulfúrico al 10 % y se separa el
precipitado de la solución matriz para luego someterlo a secado.
o Antes del retiro de los estudiantes del laboratorio, deberán retirar
todo el material vegetal de la marmita, limpiar el área de trabajo y
el equipo utilizado
Aplicación de extractos vegetales a la industria cosmética. Se elaborarán
jabones, crema hidratante y jabón líquido antibacterial, con la finalidad de
conocer los procesos químicos básicos que involucra dicha actividad.
Las capacitaciones estarán impartidas en dos grupos. El primer grupo estará
integrado por epesistas, practicantes y tesistas, los cuales serán recibidos
durante la primera semana de actividades semestrales de la USAC y el
segundo grupo, compuesto por alumnos de otras facultades, universidades y
profesionales, cuando fueran solicitados por ellos.
Primer grupo: los objetivos de la capacitación son:
o General:
Contar con personal altamente capacitado y
comprometido en las actividades del LIEXVE.
167
o Específicos:
Desarrollar conocimientos y habilidades para el
manejo del equipo de laboratorio.
Dar a conocer las buenas prácticas que conlleva
tener un laboratorio de calidad, operacional y con
seguridad.
Apoyar a los auxiliares a impartir los cursos teórico-
prácticos.
Segundo grupo: los objetivos de la capacitación son:
o General:
Conocer los fundamentos teóricos y prácticos de los
extractos vegetales.
o Específicos:
Realizar extracciones de aceite esencial, oleorresina
y colorante natural por distintos métodos a escala
laboratorio y planta piloto.
Desarrollar conocimientos y habilidades para el
manejo del equipo de laboratorio.
Fortalecer académicamente a los estudiantes y
profesionales.
168
En la figura 47 se presenta el cronograma de las capacitaciones:
Figura 47. Cronograma de capacitaciones
Fuente: elaboración propia.
4.3. Resultados de la capacitación
A continuación se enlistan las capacitaciones impartidas durante el
desarrollo del EPS en las instalaciones del LIEXVE, en modalidad curso teórico-
práctico.
El 26 de junio se les instruyó a 2 alumnos del Instituto Tecnológico
de Estudios Mayas Superiores –ITMES en horario de 8:00-
12:00hrs. sobre la extracción de aceite esencial de cardamomo
oro (Elettaria cardamomum L. Matton) y la extracción de
oleorresina utilizando equipo como el neoclavenger, planchas de
calentamiento, rotaevaporador, sistema soxhlet, molino, balanza
analítica, probeta, picnómetro, pHmetro y pipeta. Los solventes
169
utilizados fueron agua destilada y alcohol etílico grado alimenticio, comúnmente
conocido como etanol (C2H5OH).
El objetivo era determinar las propiedades fisicoquímicas: composición química,
rendimiento de extracción, índice de refracción, pH y densidad.
El 8 de octubre del presente año se les impartió a los alumnos del curso de
extracciones industriales la capacitación sobre aceites esenciales en donde se
les explicó el método de extracción por hidrodestilación y arrastre de vapor
utilizado a escala planta piloto y escala laboratorio recalcándoles las ventajas y
desventajas de cada uno. Al iniciar la práctica se les mostró todo el equipo y
cristalería a necesitar y se les enseñó diferentes muestras de aceite esencial
obtenidos en el LIEXVE. Se procedió por ambos métodos la extracción de
aceite esencial de la naranja. La balanza analítica, el neoclavenger, beacker,
pipeta, planta piloto de extracción, vial, plancha de calentamiento fueron los
recursos utilizados. Participaron 12 alumnos en horario de 8:00-13:00hrs.
El 17 de octubre 39 alumnos del curso de Química 1 y de fotoquímica de la
facultad de Farmacia, se les brindó una inducción sobre la obtención de aceite
esencial de romero a escala planta piloto con la finalidad de proporcionar a los
estudiantes los fundamentos teóricos y prácticos de la temática de extracciones
vegetales. Se realizó la extracción de aceite esencial de romero, con un tiempo
de 4 horas. La balanza analítica, el neoclavenger, beacker, pipeta, planta piloto
de extracción, vial, plancha de calentamiento fueron los recursos utilizados.
A los 18 alumnos de la carrera de agroindustria de Zacapa, el 27 de
septiembre se les dio un recorrido por las instalaciones de LIEXVE con el fin de
conocer el equipo y la actividades que en ella se realizan, se les presentó un
resumen de diferentes proyectos de investigación a nivel de tesis y proyectos
170
FODECYT que se han desarrollado por el grupo de investigadores del LIEXVE
y se les enseñó diferentes muestras de aceites esencial obtenidos en el LIEXVE
para percibir su olor.
Al finalizar las capacitaciones se pasó asistencia a los participantes para
registro del LIEXVE y catedráticos, según formato de la figura 48.
Estas fueron evaluadas a los estudiantes por medio de un examen corto en
horario del curso por los catedráticos y se elaboró un informe para el jefe de
laboratorio como se muestra en la figura 49.
171
Figura 48. Formato de asistencia
Fuente: LIEXVE.
172
Figura 49. Informe de capacitación
Fuente: LIEXVE.
173
A continuación se muestras algunas fotografías de las actividades
realizadas:
Figura 50. Fotografías de las capacitaciones
Fuente: LIEXVE.
174
4.4. Costos de la capacitación.
En la siguiente tabla se muestran los costos anuales necesarios para las
capacitaciones.
Tabla LV. Costo del plan de capacitaciones
MATERIAL COSTO (Q)
Diesel 800
Materia prima 500
Caja de guante de látex 160
Productos químicos (hexano, alcohol) 600
TOTAL Q2 060,00
Fuente: elaboración propia.
175
CONCLUSIONES
1. Para poder diseñar una línea de producción es necesario diagnosticar las
condiciones económicas bajo las cuales se realizará, para ello es
importante conocer las oportunidades de mercado (demanda), la
competencia (oferta) y la política de precios. Se logró establecer que
Guatemala es considerado el primer exportador de cardamomo del
mundo con un total de US$243,3 millones de dólares en el 2015 y cada
año va en aumento, sin embargo muy pocas empresas han explotado
este recurso en aceite esencial que es tan demandante en el mundo.
2. Uno de los métodos más usados por la baja exigencia tecnológica, alto
rendimiento y alta pureza del aceite, es el método de arrastre de vapor
directo. Por este método se obtuvo un rendimiento de 3,84% utilizando
cardamomo de tercera calidad y 0,71% con cascarilla, proponiendo una
línea de producción con capacidad de procesar diariamente 240 kg de
cardamomo de tercera calidad obteniendo así 12 000 frascos de 100 ml
cada año. Para desarrollar las actividades es necesaria la adquisición de
equipo y cristalería como caldera, condensador, marmita, sistema de
enfriamiento, molino, báscula de piso, beacker, pH metro, entre otros.,
los cuales lo manejarán el gerente General, jefe de Producción,
encargado de control de calidad, encargado de limpieza, encargado de
materia prima y producto terminado, encargado de ventas y 4 operarios.
3. Tomando en cuenta la capacidad de producción, el equipo necesario a
utilizar y la cantidad de personal se consideró diseñar una planta con
dimensiones de 14,07 metros de largo y 9,25 de ancho que incluyen área
de producción, área de empaque, departamento de calidad, bodega de
materia prima, bodega de producto terminado, sala de espera/ventas y
176
oficina. Todas debidamente señalizadas incluyendo rutas de evacuación
con el fin de asegurar la integridad física del personal.
4. Para reducir y minimizar los peligros físicos, químicos y biológicos, se
establecieron las buenas prácticas de higiene y de operación con apoyo
del Reglamento Técnico Centroamericano, RCTA 67.01.33:06 y con el
Reglamento de Salud y Seguridad Ocupacional, Acuerdo Gubernativo
229-201, con el fin de garantizar que el producto sea inocuo y de calidad,
esto incluye los programas de limpieza y desinfección de lavamanos y
lavastrastos, de paredes, pisos, techo, puertas y ventanas, de equipo,
cristalería y el procedimiento correcto de lavado de manos.
5. El costo total de producción que incluye materia prima, empaque y
embalaje, mano de obra, agua potable, equipo de protección y limpieza,
cristalería y equipo, energía eléctrica y combustible es de Q2 475
867,543 incluyendo los costos administrativos, el costo total de operación
es de Q2 740 125,90. Los índices financieros nos indican que
cada frasco tiene un costo unitario de Q228,34, con un precio de venta
de Q327 al considerar un margen de ganancia de 30 % que representa
Q1 183 874,1 anuales, el punto de equilibrio de 6 425 unidades, la
rentabilidad es de 43,20 % con un margen de contribución de Q2 547
952,24 y un margen de seguridad de 46,45 %.
6. El uso excesivo de toallas de papel, mal uso de la energía eléctrica,
desperdicio de agua, falta de un plan de retiro de productos químicos y
de residuos orgánicos son algunos de los hallazgos encontrados en el
LIEXVE que provocan impactos negativos al ambiente, representando
costos de Q8 200,00 anuales.
177
El plan de buenas prácticas ambientales propuesto incluye el
mantenimiento de la bomba de recirculación de agua, instalación de
secador de mano, vinculación con otras facultades o agricultores para
propiciar uso de residuos orgánicos, promover cultura de ahorro de
energía eléctrica por medio de conferencias y el retiro de productos
químicos, esto tendrá un costo de Q13 297,4. Aunque la inversión
inicial supera a los gastos anuales sin las prácticas, se debe considerar
que los equipos a instalar tienen una larga vida útil y ayudan a disminuir
la contaminación del suelo, agua y ambiente.
7. Al realizar el diagnóstico de las necesidades de capacitación del LIEXVE
se pudo observar que se cuenta con suficiente equipo y cristalería, no se
desarrollan capacitaciones ni conferencias referentes extractos
vegetales, no se tiene un manual sobre el uso del equipo, hay
disponibilidad de productos químicos en el mercado por lo que se plantea
desarrollar capacitaciones de temas como extracciones vegetales,
buenas prácticas de laboratorio y ambientales, extracción de aceites
esenciales, extracción de oleorresinas, colorantes naturales y aplicación
de extractos vegetales a la industria cosmética. Esto tendrá un costo de
Q980,00.
178
179
RECOMENDACIONES
1. Antes de poner en marcha una línea de producción de extracción de
aceite esencial de determinado material vegetal, es importante que el
inversionista realice pruebas a escala laboratorio y a escala planta
piloto ya que todos los materiales poseen distinto % de aceite esencial,
densidad, pH y tiempo de extracción afectando así los costos de
producción y por ende a los índices financieros.
2. Aumentar la cadena de valor del cardamomo por medio de la creación
de plantas industriales que realicen subproductos, considerando que se
tiene una elevada producción y varias comunidades dedicadas a su
cultivo.
180
181
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185
ANEXOS
Anexo 1. Contenido nutricional del cardamomo en 100 gramos de producto
seco molido.
Gramos
Proteína 10.8
Kilo calorías 311
Agua 8,3
Grasa total 6.7
Ácidos grasos saturados
0.88
Ácidos grasos monosaturados
0.87
Poliinsaturados 0.43
Colesterol 0.0
Carbohidratos 52.5
Fibra cruda 11.3
Cenizas 5.5
Calcio 0.383
Fósforo (P) 0.178
Hierro (Fe) 0.014
Sodio 0.018
Potasio 1.119
Magnesio 0.228
Zinc (Zn) 0.742
Comestible 100%
Fuente: GIL PAVAS, Edyson. Obtención de aceite esencial de cardamomo. p 19.
186
Anexo 2. Forma de muestreo
Cuando el lote contiene menos de 10 sacos, todos deben muestrearse; si el lote
contiene de 10 a 100 sacos, se recomienda maestrear por lo menos 10 sacos.
Para lotes mayores de 100 sacos, el muestreo debe realizarse según el cuadro
siguiente:
Fuente: Muestreo en granos. www.fao.org/docrep/X5027S/x5027S02.htm. Consulta: 28 de
septiembre de 2017
187
Anexo 3.Clasificación de calidades del cardamomo de la exportadora 3K
Trading International
Fuente: 3K Trading International
Anexo 4. Aspectos técnicos. Pendiente de Cubierta
Tipo de cubierta Grados Pendiente
Azoteas 3 0.052
Lámina galvanizada 15 0.268
Lámina asbesto 20 0.364
Fuente: TORRES, SERGIO. Ingeniería de plantas. p 75.
188
Anexo 5. Tabla de niveles de iluminación (LUX)
A 20 – 30 – 50 Áreas públicas, alrededores oscuros.
B 50 – 75 – 100 Áreas de orientación corta permanescencia.
C 100 – 150 – 200 Trabajos de gran contraste o tamaño. Trabajos ocasionales simples.
D 200 – 300 – 500 Lectura de originales y fotocopias buenas. Trabajo sencillo de inspección o de banco. Trabajos de contraste medio o tamaño pequeño.
E 500 – 750 – 1000 Lectura a lápiz, fotocopias pobres, trabajos moderadamente difíciles desmontables o en banco.
F 1000 – 1500 – 2000 Trabajos de poco contraste o de muy pequeño tamaño, ensamblaje, inspección o de banco.
G 2000 – 3000 – 5000 Lo mismo durante periodos prolongados, trabajo muy difícil ensamblaje, inspección o de banco.
H 5000 – 7500 – 10000 Trabajos muy exigentes y prolongados.
I 10000 – 15000 – 20000
Trabajos muy especiales, salas de cirugía.
Fuente: TORRES, SERGIO. Ingeniería de plantas. p 75
Anexo 6. Tabla de porcentajes de reflectancia según color
Fuente: TORRES, SERGIO. Ingeniería de planta. p 103.
189
Anexo 7. Tabla de altura de instalación ideal de las lámparas.
Altura de las luminarias
Locales de altura normal (oficinas, viviendas, aulas…)
Lo más altas posibles
Locales con iluminación directa, semidirecta y difusa
Mínimo:
( )
Óptimo:
( )
Locales con iluminación indirecta
( )
( )
Fuente: TORRES, SERGIO. Ingeniería de planta. p 106.
190
Anexo 8. Tabla de reflectancia efectiva de cavidad de cielo o piso en
porcentaje
Fuente: TORRES, SERGIO. Ingeniería de planta. p 108.
191
Anexo 9. Tabla de coeficientes de utilización (K)
Fuente: Donald Fink, Manual de Ingeniera Eléctrica. p. 64.
192
Anexo 10. Tabla de Renovación del aire en número de veces/hora
Habitaciones ordinarias 1
Dormitorios 2
Hospitales, enfermedades comunes 3 a 4
Hospitales, enfermedades epidémicas
5 a 6
Talleres 3 a 4
Teatros 3 a 4
Fuente: TORRES, SERGIO. Ingeniería de planta. p 82.
Anexo 11. Tabla para determinar coeficiente de entrada de la ventana.
C CARACTERISTICAS
0.25-0.35 Cuando actúa longitudinalmente
0.3-0.5 Cuando actúa perpendicularmente
Fuente: TORRES, SERGIO. Ingeniería de planta. p 83.
Anexo 12. Tipos de fuegos
Fuente: http://www.imf-formacion.com/prevencion-riesgos-laborales/prevencion/ Consulta:
10 de septiembre de 2017